麥賽爾化石坑（Messel Pit），是德國(guó)的世界遺產(chǎn)。這里原本是一個(gè)小火山湖的湖底，保存了種類極其豐富且完整的動(dòng)植物化石，其中包括許多學(xué)名為Allaeochelys crassesculpta的龜。這種龜屬于兩爪鱉科，有趣的是，有不少龜兩兩成對(duì)，呈現(xiàn)“一個(gè)疊一個(gè)”的姿態(tài)。

A. crassesculpta的化石標(biāo)本，編號(hào)SMF ME 2449 | Walter G. Joyce et al. / Biology Letters(2012)

參考它的現(xiàn)存近親豬鼻龜Carettochelys insculpta，我們可以判斷成對(duì)龜?shù)男詣e（雄龜尾巴長(zhǎng)，雌龜尾巴短）。結(jié)果它們果然在做你想的那件事，這是已知唯一保持交配姿勢(shì)的脊椎動(dòng)物化石范例。A. crassesculpta在大約4700萬(wàn)年前生物性死亡，如今又在人類的圍觀下社會(huì)性死亡。

永恒的愛

從化石中，可以觀察到各種凝固在瞬間的生活細(xì)節(jié)，甚至包括“私房事”。2013年發(fā)表在PLoS ONE的一篇論文，介紹了中國(guó)科學(xué)家在內(nèi)蒙古發(fā)現(xiàn)的一件昆蟲化石：那是一對(duì)沫蟬，腹面相對(duì)，雄性的陽(yáng)莖（aedeagus）還插在雌性的交配囊（bursa copulatrix）里。研究者將其命名為Anthoscytina perpetua，perpetua乃是拉丁文“永恒的愛”。

永遠(yuǎn)定格在這一時(shí)間 | Shu Li et al. / PLoS ONE (2013)

“微觀尺度”上的性，也能在化石里保存。在澳大利亞一個(gè)山洞中，發(fā)現(xiàn)了最古老的精子化石。這些精子來(lái)自距今2300~1600萬(wàn)年的介形類（ostracod）。介形類是甲殼亞門的小動(dòng)物，俗稱介形蟲，擁有動(dòng)物界體積最大的精子。有的介形蟲精子長(zhǎng)達(dá)1厘米，是自身長(zhǎng)度的四倍。不過，一種果蠅Drosophila bifurca的精子比介形蟲更長(zhǎng)，達(dá)到5.8厘米，因?yàn)樗幸粭l非常細(xì)長(zhǎng)的尾巴。

在同一個(gè)山洞里，古生物學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了雌性的介形蟲化石，它們體內(nèi)保留著容納精子的通道，蜿蜒曲折，比精子本體還要長(zhǎng)，真可謂“深不可測(cè)”。

雌性介形蟲Newnhamia mckenziana的化石，保存了精子儲(chǔ)存器官和蜿蜒盤曲的通道 | Renate Matzke-Karasz et al. / Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2014)

共赴黃泉

化石保留的動(dòng)物社死瞬間，不僅能提供段子，還蘊(yùn)含古生物學(xué)和古地質(zhì)學(xué)的許多重要信息。

先前提到的麥賽爾化石坑有個(gè)謎：這里的動(dòng)物是被誰(shuí)所殺？比較可靠的解釋有兩種：一種是火山湖底的地質(zhì)活動(dòng)，釋放出了有毒氣體，動(dòng)物們被熏死。另一種是湖中有毒藍(lán)藻爆發(fā)，喝了水的動(dòng)物中毒而死。

在交配中死去的龜，能給我們提供一些柯南式的線索?，F(xiàn)生的水生龜類在求偶的時(shí)候，雄性一般會(huì)在水中做出一系列動(dòng)作，傳遞求偶信號(hào)，然后才開始爬跨。雌雄會(huì)保持爬跨姿勢(shì)一動(dòng)不動(dòng)，如果交配發(fā)生在開放水域，兩只龜都會(huì)沉入相當(dāng)深的水里。

現(xiàn)生的豬鼻龜，光滑的皮膚可以輔助吸收氧 | Bjoertvedt / Wikimedia Commons

藍(lán)藻要陽(yáng)光才能生存，所以它分布在湖水的表層，如果有藍(lán)藻毒素，也應(yīng)該在表層，龜無(wú)法在有毒的表層水里完成求偶儀式。A.crassesculpta屬于鱉總科（Trionychia），這類龜?shù)钠つw缺乏鱗甲，表皮有豐富的血管，可以輔助呼吸，但也提高了通過皮膚吸收毒素的可能性。

更合理的猜測(cè)是，湖底的火山毒氣泛上來(lái)，但還沒有到達(dá)表層水，湖水呈現(xiàn)雙層雞尾酒的形態(tài)：下面有毒，上面無(wú)毒。激情燃燒的A.crassesculpta完成了求偶儀式，但開始交配的時(shí)候，它們抱在一起一動(dòng)不動(dòng)，沉入更深的水里，接觸到了有毒物質(zhì)，共赴黃泉。

誰(shuí)為情種

最古老的“性的化石”，發(fā)現(xiàn)于加拿大的努納福特（Nunavut），是一種約10億年前紅藻的化石，具有兩個(gè)性別的孢子，說明它會(huì)進(jìn)行有性生殖。它的學(xué)名是Bangiomorpha pubescens，pubescnes意為“青春期”，表示從它開始，地球生物進(jìn)入了18禁有性時(shí)代。

開辟鴻蒙，誰(shuí)為情種？生物學(xué)界認(rèn)為，性的誕生并不僅僅給生活增加了樂趣，還對(duì)生命的演化具有深遠(yuǎn)的意義。

B. pubescens紅藻的化石 | Nicholas Butterfield / Paleobiology (2000)

一種觀點(diǎn)是，性可以保存生命的“設(shè)計(jì)書”——基因。無(wú)性繁殖的生物如細(xì)菌隨時(shí)都能生產(chǎn)下一代，但有性繁殖的多細(xì)胞生物，在發(fā)育早期就選定一部分細(xì)胞，供未來(lái)的有性繁殖使用（比如，人類卵細(xì)胞的前身“初級(jí)卵母細(xì)胞”，在胚胎三個(gè)月大時(shí)就已經(jīng)形成了）。這一部分細(xì)胞被保護(hù)起來(lái)，盡可能減少分裂和外界干預(yù)，從而保留了完整的基因，避免產(chǎn)生有害的突變，就像是圖書館保存的善本古書一樣。

另一種觀點(diǎn)更加有趣，性的作用是讓細(xì)胞做好“團(tuán)建”工作。多細(xì)胞生物的生存，需要許多細(xì)胞的合作：比如有了營(yíng)養(yǎng)，大家分著吃，遇到寄生生物，要派出免疫細(xì)胞抵御外敵。問題是，一般情況下，自然選擇并不會(huì)偏袒團(tuán)結(jié)無(wú)私的細(xì)胞，如果有的“自私”細(xì)胞只顧繁殖自己，團(tuán)體的利益就會(huì)受到損害，甚至全局傾覆（有一種“自私”細(xì)胞導(dǎo)致的不利現(xiàn)象我們都知道，叫做癌癥）。

多細(xì)胞生物的細(xì)胞之間關(guān)系很像蟻巢，工蟻犧牲自己的繁殖，來(lái)增加蟻后的繁殖數(shù)量 | Pixabay

那么，在什么情況下，自然選擇會(huì)讓無(wú)私的細(xì)胞獲益呢？如果這個(gè)細(xì)胞能選擇幫助自己的親戚，或者是自己的復(fù)制體，那即使它自己做出了犧牲，因?yàn)樗挠H戚也有同樣的“團(tuán)結(jié)基因”，“團(tuán)結(jié)”這一“品格”仍然會(huì)保留下來(lái)，甚至?xí)敝掣唷?/p>

有性生殖的多細(xì)胞生物，都是從一個(gè)細(xì)胞（受精卵）發(fā)育而來(lái)的，所以除了少量的突變以外，體內(nèi)的細(xì)胞都擁有相同的基因。換句話說，這是一個(gè)有助于自然選擇產(chǎn)生“團(tuán)結(jié)基因”的環(huán)境，大家都是一家人嘛。

B. pubescens是已知最早的，有明確證據(jù)的復(fù)雜多細(xì)胞生物，不過它并不是我們的祖先，在生物進(jìn)化樹的古老枝干上，“性”和“復(fù)雜多細(xì)胞”都在不同的枝杈上起源了多次。而且這兩個(gè)天賦點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間很近，這似乎暗示著“性”對(duì)多細(xì)胞生命的產(chǎn)生，具有關(guān)鍵作用。性促成了細(xì)胞的“團(tuán)建”之后，生命才得以從微小的單細(xì)胞形態(tài)，發(fā)展出更加巨大、聰明、復(fù)雜和多彩的形式，直到今天都長(zhǎng)盛不衰。

有了性，生命就進(jìn)入了一個(gè)全新的層次 | Pixabay