幕后文章是与国家科学基金会合作提供给生活方面的。
自达尔文时代以来，生物学家试图了解有性繁殖的优势。这不是微不足道的，因为性行为明显不利。
与性生物不同，无性恋者不需要伴侣来繁殖，可以在克隆上繁殖，并且可以产生两倍的女性后代。如果没有性爱的优势，性和无性恋人都在争夺资源，那么无性恋者将仅几代人接管。
尽管如此，大多数真核生物性繁殖，一个伟大的谜团是，自然界确实发生了混合的性爱人群。
20多年来，我的顾问探索了这个谜柯蒂斯活泼在印第安纳大学和他的学生和同事。我们的实验室发现了一个假设，即性别在寄生虫丰富的环境中是有益的。
红皇后假设
红皇后假设提出了有毒的寄生虫适应感染遗传上常见的宿主，防止无性恋者变得太丰富（常见是不好的）。性别会产生遗传独特的个体，这些个体可以避免感染（罕见是好的），因此自然选择受到青睐。
该假设以刘易斯·卡洛尔（Lewis Carroll）的“通过镜头”的一段话命名。红皇后和爱丽丝在山丘和山谷上奔跑，但始终留在同一地方。同样，根据假设，人口的遗传变化对于维持现状也是必要的。无性宿主的频率增加（丘陵）和减少（山谷），以响应寄生虫的适应性，而性宿主可以避免这些同时进化的起伏。
最终，这些几代人的这些动态阻止了无性恋人的实力，并保持无性恋者和性爱的共存。
适应当地寄生虫
Potamopyrgus Antipodarum是一种新西兰的淡水蜗牛，可在性或克隆上再现，并且在其一生中不会切换模式。作为一个人口，蜗牛可以是无性和性人的无性或混合物。
1987年，在将混合蜗牛种群与完全无性恋种群进行比较的同时，Lively发现前者被灭菌的蠕虫寄生虫感染了更大的感染。这是第一个暗示，蜗牛种群中高寄生虫感染的率促进了性和无性群体的共存。
从那时起，几个实验表明这些寄生虫比来自不同湖泊的蜗牛更好地感染了同一湖的蜗牛。这表明寄生虫只能在当地混合种群中更好地感染蜗牛，这是红皇后假设的预测。
蜗牛的寄生虫适应与性繁殖之间的关联使我，活泼和我们的合作者Lynda Delph和Jukka Jokela在新西兰的亚历山德里娜飓风和卡内尔湖中调查这种模式。
在每个湖泊中，性蜗牛和寄生虫在浅水边缘很常见，深层栖息地（超过四米的深度）由未感染的无性恋者主导。我们假设，由于共同发展的寄生虫，性别在浅层中具有优势，但在没有寄生虫的深处。
但是，另一种解释是，浅水蜗牛通常很容易受到影响。我们必须确定浅水蜗牛是否对局部，同一湖泊的寄生虫或所有寄生虫都易感。红皇后会预测前者，因为当地的寄生虫将有最好的机会与蜗牛共同发展。
由于鸭子的觅食行为是寄生虫生命周期中的最后一个宿主，因此寄生虫在浅水中很丰富。
必须被鸭子摄入寄生虫幼虫以完成生命周期（鸭子不小心吃了被感染的蜗牛）。鸭子不在深栖息地中觅食，因此寄生虫只能在浅层栖息地完成其生命周期。似乎在浅层中的蜗牛和寄生虫有更多选择，因为在深处的蜗牛和寄生虫中，很少互相遇到。
我们的实验设计很简单：取浅和深水蜗牛，并将其暴露于从相同和不同湖泊中收集的寄生虫。我们发现了两个有趣的结果。
首先，浅水蜗牛比深水蜗牛更受相同的寄生虫感染，这表明寄生虫仅在浅层栖息地中与蜗牛相结合。深水蜗牛不参与仅几米之遥的协同进化相互作用。
其次，浅水和深水蜗牛都不容易受到不同的湖泊寄生虫的影响。因此，只有局部（即共同发展）寄生虫，而不是来自任何地方的寄生虫，才能感染浅蜗牛。
常见不好，稀有是好的
从我们的实验中，我们发现了对红皇后假设的支持，并证明了其在自然界中的小空间尺度上的应用。我们表明寄生虫适应蜗牛种群，在蜗牛种群中，性和无性恋人在浅水中并存。
在一项相关的研究中，Lively和Jokela证明，作为寄生虫可以在浅水中感染无性蜗牛，它们确实偏爱红皇后假设所预测的性别。遗传上常见且高度感染寄生虫的蜗牛很少见。遗传上罕见且以前对寄生虫具有抗性的蜗牛变得普遍且感染。一直以来，性蜗牛一直在浅水中。这是任何人首次证明红皇后动力学保持有性繁殖。
尽管有性繁殖成本，但它似乎对寄生虫有用。性生物在遗传上很少见，因此，寄生虫不能适应它们。新西兰蜗牛的证据表明，寄生虫适应以感染常见的无性恋人可以阻止无性无性nal消除人口中的性行为。
在其他两种生殖模式的其他生物体中进行的更多研究将极大地有助于我们对性别的优势和无性性 - 性共存的动态的理解。
有关更多信息，请参阅印第安纳州的非事实新闻稿
编者注： 这项研究得到了国家科学基金会的支持（NSF），联邦机构负责在科学和工程领域的所有领域资助基础研究和教育。看到幕后存档。
