公元1876年—减数分裂

14亿年前,真核生物演化出减数分数的过程,既可以减少有性生殖时所需要的染色体数量,又能够容许遗传物质产生变化,推动生物的演化。1876年,奥斯卡·赫特维希率先发现海胆的卵在行减数 分裂时,细胞核和染色体减数各自扮演的角色,他还注意到精卵会发生融合,且精卵的细胞核各自提供遗传物质给子代。1890年,奥古斯特·魏斯曼继续前人的研究,并发现减数分裂必须包含两次细胞 分裂的过程,才能使染色体数目保持恒定。减数分裂(meiosis)的拉丁文原意就是「减少」的意思, 有性生殖过程中,子细胞的染色体数目会减半。

亲代的遗传物质透过DNA所蕴含的遗传密码传递给子代。原核生物(细菌)和少数行无性生殖的 真核生物,只需要单-亲代经由细胞分裂,就能够产生具有相同遗传背景的子代,不管特征好坏,子代照单全收。相反的,在多数真核生物所采用的有性生殖中,亲代双方都必须贡献各自的基因。二倍体(diploid)的原始生殖细胞,其DNA缠绕于染色体中,进行DNA复制时,必须经过两次细胞分裂,产生具有单倍体(haploid)的配子(gamete)。每个配子具有一套完整的染色体,受精过程中异性配子 融合之后便形成具有两倍体的细胞,或称合子(zygote)。

有减数分裂才有演化。减数分裂过程中,基因会直接产生交换,导致基因重组,对偶基因(allele)产生混合,子代体内独特 的遗传组成来自亲代双方,却又异于任-亲代的遗传组成。这般的遗传多样性创造子代 在面临天择时,能有改变命运的机会。天择 饰演化的基础,让生物能够在充满变化和挑战的环境中存活下来。