论文部分内容阅读
在巴哈马群岛比米尼岛的海岸不远处，科学家们正在研究一种进化奇迹。数百万年来，鲨鱼进化出了突出的下巴和锋利的牙齿。然而，鲨鱼不仅仅是猎杀机器，它们还是性爱先锋。
五亿年前，鲨鱼的祖先就有了人们所说的爱情。
人们不太了解鲨鱼，觉得鲨鱼是“死亡之鱼”。其实，鲨鱼是一种极其复杂的庞大动物。鲨鱼不仅有复杂的导航、交流系统，还是最早拥有全新交配形式的动物之一。
四亿年前，在最早进化出阴茎的脊椎动物中，鲨鱼是其中之一。
数百万年的时间证明，雄性的生殖器十分有价值，包括昆虫、鸟类、爬行动物在内的各种动物都进化出了不同的阴茎。
生殖器的存在只有一个目标，它是趋同进化的一个好例子。但是，它的形式多种多样。
但是，生殖器为什么那么重要呢?
七亿年前，鲨鱼、其他鱼类和其他脊推动物都还没有完成进化。海洋里都是些简单的单细胞生物，它们无需交配就能传递基因。因为，它们能够自体繁殖。
有性繁殖出现之前，都是无性繁殖。无性繁殖的意思就是自我复制，后代只有自己的基因，没有别个的。
无性繁殖确实能百分之百地保证有机体的基因得到传递。但是，在生物进化的战场上，这一策略有个致命的弱点。由于一种生物的每一个个体都有相同的基因，因此，它们都存在相同的基因缺陷。
想象一下，如果人类被一种病毒感染，而每一个人的DNA序列都一样，那就是说，这种病毒会让人类灭绝。
但是，进入有性繁殖后，基因就能够结合，这样至少能提高某些个体的生存几率。交配是繁衍生息的保证。
六亿年前，出现了第一批有性繁殖的动物。但是，人类根本无法想象它们的交配方式。珊瑚虫紧紧地依附在海底。无法动弹怎么交配呢?
每年夏天，无数珊瑚虫同时将生殖细胞排入水流中。每只珊瑚虫都会排出精子和卵子，但本身的精子和卵子并不结合，而是等待其他珊瑚虫的“种子”。
谁也不知道它们是怎么做到的。这种大规模的产卵是自然界中最神奇的景象。但是，这是生存进化的结果。
珊瑚虫的大规模产卵是一种防御机制。即使周围有捕食者，同时排出精子和卵子也可以让一些后代存活下来。同时排出的大量精子和卵子，不可能都被捕食者吃掉。(图组1-1、1-2)
对于静止的生物来说，将DNA排入海洋中或许是进行有性繁殖的唯一方法。但是，一种新型生物即将完成进化，同时，也将进化出交配方式。
早期鱼类的行动方式跟之前的其他生物完全不同。雄鱼没有将命运寄托于洋流，而是直接锁定卵子，然后排出精子。
但是，这样的交配方法也有缺陷。受精的卵子不仅很小，十分脆弱，而且还暴露在外。父母要么守护在一旁，要么全部放弃它们。
这个问题经过两亿年才得以解决，这时候，鲨鱼出现了。经过进化，鲨鱼能将精子直接排入雌性体内。可以说，是鲨鱼发明了交配。
雄鲨鱼会咬住雌性的胸鳍、臂鳍，将雌性的身体翻过来。雄性有两个鳍脚，这是两根阴茎，鲨鱼的交配方式看起来或许很野蛮，但从生物学上来说却非常美妙。它们能够结合在一起相当不容易。(图2)
每一种表面看来激烈的行为在交配过程中都有着一定的功能：雄鲨鱼让雌性背过身是为插入鳍脚时使雌鲨鱼放松。雄鲨鱼用牙齿咬雌性是为了让它排卵。甚至雄鲨鱼撕裂雌性的皮肤也是为了保护它。
但是，鲨鱼在交配方面最大的成就还是进化出了鳍脚。雄性牢牢依附在雌性身体上后，附肢末端的倒刺会防止自己滑开。
雄性腹部的囊充满海水，直接将精子压人雌性的子宫，让卵子受精。
它们不仅进化出交配行为，还具有了怀孕行为，也就是体内受精。这标志生殖生物学进入了一个全新阶段。(图3)
体内受精是让鲨鱼称霸海洋四亿年的基础。
这不仅保护了发育中的受精卵，还保证小鲨鱼一出生就有大个头，身体完全成型，是天生的杀手。
数亿年间，动物一直生活在海洋中。但是，三亿七千万年前，一利，特殊鱼类的鱼鳍进化成了腿，走上了陆地，它们被称为四足动物。当它们的腿强壮得足以走出海洋时，眼前的世界又让它们遇到了新难题。
于是，有一群四足动物，也就是爬行动物和哺乳动物的祖先，发明了另一种成功的繁殖方式。这些爬行动物不仅体内受精，还有一种保护后代的好办法——产下羊膜卵。
这种神奇的羊膜卵不仅能给里面的幼仔提供营养，它坚硬的外壳还能防止受精卵变得干燥。羊膜卵的出现让爬行动物能够在陆地上生存，不断繁衍生息，从而进化出空前的体型。(图4)
对于恐龙来说，庞大的体型是一个大问题。该怎么交配呢?
有的恐龙，比如霸王龙，身高达到4.5米多，对它们来说，交配起来会很麻烦。到目前为止，恐龙的性生活对我们仍是个谜。
恐龙蛋化石可以充分证明，恐龙有交配，并通过体内受精繁殖后代，就像现在的鸟类一样。七个大陆都存在恐龙化石，这是恐龙统治地球一亿六千万年的证据。但恐龙化石中没有保存住生殖器。
雄性恐龙和雌性恐龙是如何交配的呢?这个问题困扰了古生物学家很多年。
古生物学家肯·卡本特为了解恐龙的交配过程，展开了颇具创意的比较解剖学研究，通过对恐龙的爬行动物近亲鳄鱼作物理学研究，进而得出推论。
雄性鳄鱼有着特殊的性器官。不是类似鲨鱼的鳍脚，也不是我们人类所知的阴茎。
鳄鱼的性器官比较小，在身体里面。大多数时候，雄性的生殖器都位于下腹部的泄殖腔内。只在交配的时候，泄殖腔内的肌肉收缩，让阴茎翻转出来。
3.7米长的雄性鳄鱼，性器官长度只7.6厘米，它必须将这个器官插入雌性的泄殖腔，然后排出精子。
对于恐龙那么大的生物来说，它能像鳄鱼那样交配吗?为了解答这个问题，古生物学家卡本特又开始研究当今的另一种生物。这种生物跟恐龙一样体型庞大，也有着如何进行体内受精的问题，它们就是大象。交配的时候，公象会从后面站起来，将前半身搭在母象身上。但是，这样的重压会使母象后背骨骨折，造成永久性伤害。如果恐龙也这样交配，那么，卡本特应该能在化石中找到类似的骨折。
卡本特在一只鸭嘴龙化石上发现了类似交配时的损伤，这个损伤可能是雄性爬到雌性身上交配的时候造成的。但是，要先弄清这只恐龙的性别。(图5)
通过计算，卡本特认为，雌性的骨架不足以承受那么大的重压，大象的交配方式并不适用于恐龙。卡本特没有放弃，又重新开始研究起鳄鱼和短吻鳄，这两种生物的交配方式不需承受重压。因为水能给它们提供浮力。
但是恐龙时期地球只有少数几个地方有大片水域，恐龙不可能为了交配，走上几千公里。经过思索，卡本特想到了一个可能的线索。虽然猫和恐龙风马牛不相及，但是，卡本特认为，猫的交配方式非常适合霸王龙。
如果雌性恐龙像猫一样趴下，翘起身体后半部分，尾巴就会朝向空中，性器官就会 暴露在雄性面前，雄性就能爬上去，抓住雌性的脖子进行交配。这样，雌性的背部也就不会受到雄性的重压。与此同时，这个体位也更方便雄性的交配。
卡本特的理论是解开恐龙交配之谜的第一个可信答案，也是第一次解释恐龙在历史上为何能够不断繁衍生息，称霸地球一亿六千万年。(图6)
恐龙是陆地上能够交配的最大的动物。而昆虫则是最小的。在昆虫小小的世界里，数百万年来，一次次的交配就是一个个的战争故事。每一个故事中，都有恶棍和英雄。
六千五百万年前，一颗直径97公里的小行星撞在墨西哥湾。那次撞击宣告了恐龙时代的终结。但是，昆虫活了下来。一些科学家认为，小行星的撞击导致地球气温发生变化，昆虫便进入了冬眠状态。昆虫醒来后，开发出了新的交配方式，于是以惊人的速度繁殖。但是，在昆虫的世界里，交配的意义不仅仅是繁殖后代。
这还是一场两性的战争，一场精子大战。精子的竞争对于昆虫的进化和多样性极其重要。雄性会竭尽所能将自己的精子排入雌性的生殖道，与此同时，雌性也知道谁的精子可以使自己的卵子成功受精。
雌性会寻找多个性伴侣，让后代拥有不同的基因组合，从而提高它们的生存几率。但是，雄性希望成为所有后代的父亲，因为，后代越多，它的基因得到传递的几率就越大。雄性和雌性的愿望背道而驰，于是，出现的进化竞赛使进化发生了飞跃。
鲨鱼的鳍脚十分简单，而昆虫的阴茎奇形怪状。最奇怪的是雄性豆娘的阴茎，顶部有尖角，边上还有刺。如果把它解释成板刷，似乎有道理。雄性用它的工具扫清情敌的精子，然后再射入自己的精子。雄性能清理出90％已存在的精子，基本保证所生的都是它的后代。(图7)
为了保证后代都是亲生子，另一些雄性昆虫作出了更大的努力。
一些昆虫和哺乳动物有一个交配栓战术，当雄性和雌性交配完成后，精液就会变硬，成为一个塞子。这样一来，其他雄性就无法再与这个雌性交配。这是一个相当不错的方法。
但是，蜜蜂的方法更进一步，它们不仅使用塞子，而且，它们自己可以充当塞子。无数雄蜂争抢蜂后，但是，只能有一只与蜂后交配。
在抵达高潮时，阴茎从它身上断开，留在蜂后体内。为了将精子锁在蜂后体内，它不惜放弃自己的生命。这种牺牲固然伟大，但是，蜂后还是有一个将塞子拨离身体的破解方法。
这样，蜂后就可以再选择另一只雄蜂的精子，或许是更好的雄蜂。至少，在蜜蜂的世界里，雌蜂赢得了交配军备竞赛的胜利。
但是，在其他种类中，也有雄性占据主导地位。雄性竹节虫没有可移除的塞子，而是它自身成为贞操带，它依附在雌性身上几个星期，从而防止其他雄性使雌性的卵子受精。
雄性爱虫的做法更加极端。一旦将生殖器插入伴侣的体内，它就再也拿不出来了。雄性对交配行为极其虔诚，一旦结合，它就会用毕生的精力交配。交配完成后，雄性就会死去，雌性会一直拖着它的尸体，直到产卵，而这些卵全都是这只雄性的后代。(图8)
在昆虫世界中，交配军备竞赛不断上演着。但是，在我们熟悉的一个种族中，雌性或许找到了最终结束战争的方法。
蟑螂交配后，精子会留在雌性体内，只要有需要，雌性就可以受精，而不需要再次交配。因为这种特性，雌性只需要交配一次就能终生怀孕。一只雌性交配一次就能产下很多后代，这是相当高的效率。这令雌性可以在多方面受益。
交配是要付出代价的。雌性交配的次数越多，它的死亡率越高，这也许是因为交配过程中会有一些损伤，或者有被捕食的风险，甚至有时候精囊液会有毒性，从而降低雌性的生存几率。
一次交配后，雌性终生都携带着受精卵。因此，群体中的每一个雌性都有可能发展成另一个群体。
这一特性是蟑螂的极大生存优势。这种生物出现于四亿年前，并且将继续不断繁衍生息。说到生殖生物学，蟑螂绝对是超级明星。
两性的战争不仅造就了蟑螂等地球上最多姿多彩的昆虫，而且还推动了各种生命形态的进化，不仅是昆虫，还有哺乳动物，包括人类。在大自然中，性爱让每一种生物都疯狂。为了交配，动物会不惜任何代价传递基因和确保种族繁衍生息，这种决心非常强大，足以改变进化过程。这一过程称为性选择。
这是一种自然选择，但是，这种自然选择的目的是为了保留某些特性，在交配游戏中获胜，而不是为了生存。
若要想在进化过程中获得成功，必须确保下一代有自己的基因。有性繁殖出现后，必须去寻找具有优势的个体，使自己的后代拥有这些个体基因，还要评估每一个交配者的繁殖能力。
在动物王国中，基本上，求爱有着固定的模式。大多数时候，是雄性展示，而雌性选择。
在这个星球上，没有一种动物会随便交配。每一只动物都有钟爱的对象。太老，太年轻，太邋遢、行为太愚蠢的都不是理想对象。因为，每一只动物只有几次将DNA传递到未来的机会，所以，它们希望交配对象是那种能保证后代生存的个体。(图9)
在交配对象的选择上，雌性的标准往往非常奇怪。而雌性的选择对雄性产生了重大影响。在一个种族中，雄性为了找到配偶会相互竞争。雄性在相互争夺交配权的过程中，出现了各种各样的行为和长相。
例如，为了赢得与雌性交配的机会，雄性驼鹿会用鹿角攻击情敌。因此，在进化过程中，性选择会留下两种特征：第一，用来对抗情敌的特征；第二，用来吸引异性的特征。
在性选择的压力下，雄性突眼蝇进化出了最长的眼睛长柄；雄性雀鸟唱起了歌儿，炫耀着红色；犀甲虫长出了巨大的触角用于打斗；雄狮长出了鬃毛；雄性长颈鹿长出了强壮的长脖子。
但某些性选择能让种族灭绝，因为，雌性喜欢的特征非常复杂，这些特征妨碍了雄性的日常生活。
比如欧洲站鹿的远亲爱尔兰麋鹿。
雌性特别喜欢大个的鹿角，所以，鹿角大的雄性被雌性选中的几率就会高过鹿角小的雄性。随着时间的推移，鹿群中鹿角的平均大小就会越来越大。最后，鹿角大得达到了极限，接下来爱尔兰麋鹿就灭绝了。很多人认为，爱尔兰麋鹿灭绝是因为它们的鹿角太大了。(图10)
德国灵长类动物学家达纳·佩弗勒正在研究一群独特的野生猕猴群，这些猕猴生活在直布罗陀山上。她来这里是为了研究雌性猕猴在交配时为何会叫得那么大声。
她对猕猴进行了两个交配季节的研究，着重记录下了雌性猕猴呼喊的频率和强度，她发现交配中的呼喊是为了增加受孕的机会。她的发现令人震惊，呼喊的雌性怀孕的几率要大很多。
雌性呼喊得越早、越快、频率越高，雄性射精的几率就越高。事实上，雄性分别与呼喊的雌性和沉默的雌性交配，射精的几率相差10倍。雌性在性选择的过程中有了这种交配时喊叫的特征，叫声增加了怀孕机会。因此，雌性是在鼓励雄性。
埃里克·肖用了几年的时间仔细观察直布罗陀猕猴，这利，猕猴的交配方式十分闻名。它们平均一小时交配一次。而且，交配 是它们的社交手段。对于这些灵长类动物来说，性也是彼此交流和联系的纽带。
在动物世界里，这种关系还指导着它们的觅食、择偶、繁衍子孙后代。同时，也是权力和社交的象征。
性对它们来说有很多用途，当一只雄性恐吓一只雌性说：你离我的食物太近了。这时，为了缓和矛盾，雌性就会交出自己。换句话说，它好像在对雄性说，要了我吧，我是你的了。
猕猴群体需要保持一定的秩序，才能保证这个复杂社会体系的完整性。
一只雌猴有5个孩子，另一只有4个孩子，一个家族中有很多的小群体，但是，整个家族需要受到保护，需要凝聚力，需要团队行动。
对于猕猴这样的灵长类动物，交配已经超越其基本功能，而出现了各种各样的用途。科学家称这种行为是“性交货币”。灵长类动物的交配变得十分复杂，已经不仅仅是两性的结合，不仅仅是单纯为了繁殖，而是社会生活方方面面的重要组成部分。(图11)
很多灵长类动物会用性交换食物、权力、表达友情。性是一种非常有用的交换物。
猕猴等灵长类动物的性有着繁殖和社交目的，这就为人类的性奠定了基础。
人类将性爱进化到了一个不同的层面。几百万年前，人类开始跟灵长类亲戚划分界限。
当我们的祖先从树上来到地面，开始用两条腿直立行走的时候，他们的性器官发生了变化。女性阴道不再像黑猩猩的那样向后，而是有点向前。身体结构发生变化的不只是女性，男性也有变化。阴茎必须更深地插入女性体内，因此变得十分大。
如今，人类拥有灵长类动物中最大的阴茎，以及最为发达的大脑。随着大脑的不断进化，人类在性交方面跨越了最大的一步。
随着时间的推移，人类的大脑越来越大，大到坚硬的头骨阻碍了成功繁殖。
在人类进化的某个时期，婴儿的头大得无法从产道中出来，于是，为了让孩子顺利地从产道中生出来，女性会尽早生出孩子。
谁也不知道第一批人类母亲怀孕的时间有多长。但是，如果人类母亲能怀孕21个月，那么，生出的婴儿会跟黑猩猩新生儿一样发育完全。这样看来，每一个人实际上都是早产儿，而人类的繁衍，家庭纽带是一个必备条件。
这个必备条件能解开爱的奥秘。在不断进化中，孩子可能会有一个漫长的童年，甚至青春期。这就要求有一种长期的两性关系，也就是，有了爱情，有了两性间深深的依赖。
海伦·费舍尔特别对大脑中支配性爱和爱情的区域作了研究。在磁共振成像机器中，研究对象被要求看着爱人的照片想他们。当他们这么做时，磁共振成像活动最强烈的区域就会闪光，那是大脑系统中代表爱的区域。
200万年前，人类形成了大脑皮层。性爱和大脑活动联系起来，大脑系统促进了性爱，而爱情则藏在了人类大脑的原始区域。
人类的爱情出现后，性爱发生了彻底的变化。
在人类进化的历程中，延续着像猕猴种群那样的生活方式，只是人类大脑系统的不断发展进化，加速了人类智慧的发展，促进了人类向更高级物种的演化。
如今，人类更进一步，将进化过程掌握在了自己手中，将性爱与进化分离开来。使性爱变得颇具未来感，有很多方法可以越过交配繁殖后代，比如我们可以在培养皿里克隆个体，各种各样的方法都可以不交配就繁殖后代。
格雷戈里-斯多克是一位生物物理学家，也是《重新设计人类》一书的作者。他是人类基因工程的倡导者。
他说，现在的情况是，生物学开始操纵该过程，从而改变自身，控制自身的未来进化趋势，所以，这就变成了一件非常刻意的事情。从现在开始，再过100年，200年，人类的进化会完全按照人类的选择而发展。
他认为，传统方法怀上孩子，是精子和卵子偶然碰在一起，这是粗心大意造成的结果，但是，生孩子这么重要的事，怎么能马虎呢?
斯多克认为，合理的第一步是基因筛选。夫妇将精子和卵子送到实验室，培育出几个胚胎，然后从中选择最满意的。父母会选择跟自己稍微有点不同，但又能体现自己个性的孩子。父母如果外向，就会想要外向的孩子；父母如果特别在意孩子的智力，就会选择比较聪明的孩子；父母如果具有运动细胞，就会想要一个能当运动员的孩子。可以预见，未来的人类会变得多种多样。
我们已经生活在一个繁殖工程化的年代。
第一个所谓的“试管婴儿”如今已经30岁。(图12)
一些动物已经克隆成功，包括老鼠、羊、牛、猫、马和黑猩猩。从理论上说，人类克隆技术存在，但尚未使用。斯多克认为，人类基因工程只是未来的一个进化阶段，人类已经进化到能够描绘自身的未来。
当你的选择变得有意义，当你能选择有价值的东西，比如，通过基因筛选，你可以百分之百确定自己的孩子非常健康。那么，这样的技术就会得到大范围的应用。
自然选择已经犯过一些错误，有的人后背有问题，有的人肩膀有问题，有的人摘除了身体的零件，因为它们都没有进化好。如果介入自然选择，做些改变，那么，我们就能摆脱基因疾病，这是一个进步。
当人类开始操纵自身的繁殖进化过程后，争论也开始了。
人类的基因工程是一件非常危险的事，因为，基因变异后，不知道后果会怎么样。为了产生某个效果，可能会插入一个基因，但事实上，这么做会引起其他反应，会扰乱正常的染色体功能。
格雷戈里·斯多克认为：当然会有问题。采用技术，特别是有效的技术，从来都是有问题的。但这并不意味着我们就不去做。那是一个非常混乱、难以预测的过程。对于我来说，它是进化的下一个阶段。
按照逻辑，这个过程发展到最后，人类或许就不再需要性爱了。
但人类学家海伦·费舍尔说，只要有生命存在，交配似乎就不会停止。
五亿年前，鲨鱼的祖先就有了人们所说的爱情。
人们不太了解鲨鱼，觉得鲨鱼是“死亡之鱼”。其实，鲨鱼是一种极其复杂的庞大动物。鲨鱼不仅有复杂的导航、交流系统，还是最早拥有全新交配形式的动物之一。
四亿年前，在最早进化出阴茎的脊椎动物中，鲨鱼是其中之一。
数百万年的时间证明，雄性的生殖器十分有价值，包括昆虫、鸟类、爬行动物在内的各种动物都进化出了不同的阴茎。
生殖器的存在只有一个目标，它是趋同进化的一个好例子。但是，它的形式多种多样。
但是，生殖器为什么那么重要呢?
七亿年前，鲨鱼、其他鱼类和其他脊推动物都还没有完成进化。海洋里都是些简单的单细胞生物，它们无需交配就能传递基因。因为，它们能够自体繁殖。
有性繁殖出现之前，都是无性繁殖。无性繁殖的意思就是自我复制，后代只有自己的基因，没有别个的。
无性繁殖确实能百分之百地保证有机体的基因得到传递。但是，在生物进化的战场上，这一策略有个致命的弱点。由于一种生物的每一个个体都有相同的基因，因此，它们都存在相同的基因缺陷。
想象一下，如果人类被一种病毒感染，而每一个人的DNA序列都一样，那就是说，这种病毒会让人类灭绝。
但是，进入有性繁殖后，基因就能够结合，这样至少能提高某些个体的生存几率。交配是繁衍生息的保证。
六亿年前，出现了第一批有性繁殖的动物。但是，人类根本无法想象它们的交配方式。珊瑚虫紧紧地依附在海底。无法动弹怎么交配呢?
每年夏天，无数珊瑚虫同时将生殖细胞排入水流中。每只珊瑚虫都会排出精子和卵子，但本身的精子和卵子并不结合，而是等待其他珊瑚虫的“种子”。
谁也不知道它们是怎么做到的。这种大规模的产卵是自然界中最神奇的景象。但是，这是生存进化的结果。
珊瑚虫的大规模产卵是一种防御机制。即使周围有捕食者，同时排出精子和卵子也可以让一些后代存活下来。同时排出的大量精子和卵子，不可能都被捕食者吃掉。(图组1-1、1-2)
对于静止的生物来说，将DNA排入海洋中或许是进行有性繁殖的唯一方法。但是，一种新型生物即将完成进化，同时，也将进化出交配方式。
早期鱼类的行动方式跟之前的其他生物完全不同。雄鱼没有将命运寄托于洋流，而是直接锁定卵子，然后排出精子。
但是，这样的交配方法也有缺陷。受精的卵子不仅很小，十分脆弱，而且还暴露在外。父母要么守护在一旁，要么全部放弃它们。
这个问题经过两亿年才得以解决，这时候，鲨鱼出现了。经过进化，鲨鱼能将精子直接排入雌性体内。可以说，是鲨鱼发明了交配。
雄鲨鱼会咬住雌性的胸鳍、臂鳍，将雌性的身体翻过来。雄性有两个鳍脚，这是两根阴茎，鲨鱼的交配方式看起来或许很野蛮，但从生物学上来说却非常美妙。它们能够结合在一起相当不容易。(图2)
每一种表面看来激烈的行为在交配过程中都有着一定的功能：雄鲨鱼让雌性背过身是为插入鳍脚时使雌鲨鱼放松。雄鲨鱼用牙齿咬雌性是为了让它排卵。甚至雄鲨鱼撕裂雌性的皮肤也是为了保护它。
但是，鲨鱼在交配方面最大的成就还是进化出了鳍脚。雄性牢牢依附在雌性身体上后，附肢末端的倒刺会防止自己滑开。
雄性腹部的囊充满海水，直接将精子压人雌性的子宫，让卵子受精。
它们不仅进化出交配行为，还具有了怀孕行为，也就是体内受精。这标志生殖生物学进入了一个全新阶段。(图3)
体内受精是让鲨鱼称霸海洋四亿年的基础。
这不仅保护了发育中的受精卵，还保证小鲨鱼一出生就有大个头，身体完全成型，是天生的杀手。
数亿年间，动物一直生活在海洋中。但是，三亿七千万年前，一利，特殊鱼类的鱼鳍进化成了腿，走上了陆地，它们被称为四足动物。当它们的腿强壮得足以走出海洋时，眼前的世界又让它们遇到了新难题。
于是，有一群四足动物，也就是爬行动物和哺乳动物的祖先，发明了另一种成功的繁殖方式。这些爬行动物不仅体内受精，还有一种保护后代的好办法——产下羊膜卵。
这种神奇的羊膜卵不仅能给里面的幼仔提供营养，它坚硬的外壳还能防止受精卵变得干燥。羊膜卵的出现让爬行动物能够在陆地上生存，不断繁衍生息，从而进化出空前的体型。(图4)
对于恐龙来说，庞大的体型是一个大问题。该怎么交配呢?
有的恐龙，比如霸王龙，身高达到4.5米多，对它们来说，交配起来会很麻烦。到目前为止，恐龙的性生活对我们仍是个谜。
恐龙蛋化石可以充分证明，恐龙有交配，并通过体内受精繁殖后代，就像现在的鸟类一样。七个大陆都存在恐龙化石，这是恐龙统治地球一亿六千万年的证据。但恐龙化石中没有保存住生殖器。
雄性恐龙和雌性恐龙是如何交配的呢?这个问题困扰了古生物学家很多年。
古生物学家肯·卡本特为了解恐龙的交配过程，展开了颇具创意的比较解剖学研究，通过对恐龙的爬行动物近亲鳄鱼作物理学研究，进而得出推论。
雄性鳄鱼有着特殊的性器官。不是类似鲨鱼的鳍脚，也不是我们人类所知的阴茎。
鳄鱼的性器官比较小，在身体里面。大多数时候，雄性的生殖器都位于下腹部的泄殖腔内。只在交配的时候，泄殖腔内的肌肉收缩，让阴茎翻转出来。
3.7米长的雄性鳄鱼，性器官长度只7.6厘米，它必须将这个器官插入雌性的泄殖腔，然后排出精子。
对于恐龙那么大的生物来说，它能像鳄鱼那样交配吗?为了解答这个问题，古生物学家卡本特又开始研究当今的另一种生物。这种生物跟恐龙一样体型庞大，也有着如何进行体内受精的问题，它们就是大象。交配的时候，公象会从后面站起来，将前半身搭在母象身上。但是，这样的重压会使母象后背骨骨折，造成永久性伤害。如果恐龙也这样交配，那么，卡本特应该能在化石中找到类似的骨折。
卡本特在一只鸭嘴龙化石上发现了类似交配时的损伤，这个损伤可能是雄性爬到雌性身上交配的时候造成的。但是，要先弄清这只恐龙的性别。(图5)
通过计算，卡本特认为，雌性的骨架不足以承受那么大的重压，大象的交配方式并不适用于恐龙。卡本特没有放弃，又重新开始研究起鳄鱼和短吻鳄，这两种生物的交配方式不需承受重压。因为水能给它们提供浮力。
但是恐龙时期地球只有少数几个地方有大片水域，恐龙不可能为了交配，走上几千公里。经过思索，卡本特想到了一个可能的线索。虽然猫和恐龙风马牛不相及，但是，卡本特认为，猫的交配方式非常适合霸王龙。
如果雌性恐龙像猫一样趴下，翘起身体后半部分，尾巴就会朝向空中，性器官就会 暴露在雄性面前，雄性就能爬上去，抓住雌性的脖子进行交配。这样，雌性的背部也就不会受到雄性的重压。与此同时，这个体位也更方便雄性的交配。
卡本特的理论是解开恐龙交配之谜的第一个可信答案，也是第一次解释恐龙在历史上为何能够不断繁衍生息，称霸地球一亿六千万年。(图6)
恐龙是陆地上能够交配的最大的动物。而昆虫则是最小的。在昆虫小小的世界里，数百万年来，一次次的交配就是一个个的战争故事。每一个故事中，都有恶棍和英雄。
六千五百万年前，一颗直径97公里的小行星撞在墨西哥湾。那次撞击宣告了恐龙时代的终结。但是，昆虫活了下来。一些科学家认为，小行星的撞击导致地球气温发生变化，昆虫便进入了冬眠状态。昆虫醒来后，开发出了新的交配方式，于是以惊人的速度繁殖。但是，在昆虫的世界里，交配的意义不仅仅是繁殖后代。
这还是一场两性的战争，一场精子大战。精子的竞争对于昆虫的进化和多样性极其重要。雄性会竭尽所能将自己的精子排入雌性的生殖道，与此同时，雌性也知道谁的精子可以使自己的卵子成功受精。
雌性会寻找多个性伴侣，让后代拥有不同的基因组合，从而提高它们的生存几率。但是，雄性希望成为所有后代的父亲，因为，后代越多，它的基因得到传递的几率就越大。雄性和雌性的愿望背道而驰，于是，出现的进化竞赛使进化发生了飞跃。
鲨鱼的鳍脚十分简单，而昆虫的阴茎奇形怪状。最奇怪的是雄性豆娘的阴茎，顶部有尖角，边上还有刺。如果把它解释成板刷，似乎有道理。雄性用它的工具扫清情敌的精子，然后再射入自己的精子。雄性能清理出90％已存在的精子，基本保证所生的都是它的后代。(图7)
为了保证后代都是亲生子，另一些雄性昆虫作出了更大的努力。
一些昆虫和哺乳动物有一个交配栓战术，当雄性和雌性交配完成后，精液就会变硬，成为一个塞子。这样一来，其他雄性就无法再与这个雌性交配。这是一个相当不错的方法。
但是，蜜蜂的方法更进一步，它们不仅使用塞子，而且，它们自己可以充当塞子。无数雄蜂争抢蜂后，但是，只能有一只与蜂后交配。
在抵达高潮时，阴茎从它身上断开，留在蜂后体内。为了将精子锁在蜂后体内，它不惜放弃自己的生命。这种牺牲固然伟大，但是，蜂后还是有一个将塞子拨离身体的破解方法。
这样，蜂后就可以再选择另一只雄蜂的精子，或许是更好的雄蜂。至少，在蜜蜂的世界里，雌蜂赢得了交配军备竞赛的胜利。
但是，在其他种类中，也有雄性占据主导地位。雄性竹节虫没有可移除的塞子，而是它自身成为贞操带，它依附在雌性身上几个星期，从而防止其他雄性使雌性的卵子受精。
雄性爱虫的做法更加极端。一旦将生殖器插入伴侣的体内，它就再也拿不出来了。雄性对交配行为极其虔诚，一旦结合，它就会用毕生的精力交配。交配完成后，雄性就会死去，雌性会一直拖着它的尸体，直到产卵，而这些卵全都是这只雄性的后代。(图8)
在昆虫世界中，交配军备竞赛不断上演着。但是，在我们熟悉的一个种族中，雌性或许找到了最终结束战争的方法。
蟑螂交配后，精子会留在雌性体内，只要有需要，雌性就可以受精，而不需要再次交配。因为这种特性，雌性只需要交配一次就能终生怀孕。一只雌性交配一次就能产下很多后代，这是相当高的效率。这令雌性可以在多方面受益。
交配是要付出代价的。雌性交配的次数越多，它的死亡率越高，这也许是因为交配过程中会有一些损伤，或者有被捕食的风险，甚至有时候精囊液会有毒性，从而降低雌性的生存几率。
一次交配后，雌性终生都携带着受精卵。因此，群体中的每一个雌性都有可能发展成另一个群体。
这一特性是蟑螂的极大生存优势。这种生物出现于四亿年前，并且将继续不断繁衍生息。说到生殖生物学，蟑螂绝对是超级明星。
两性的战争不仅造就了蟑螂等地球上最多姿多彩的昆虫，而且还推动了各种生命形态的进化，不仅是昆虫，还有哺乳动物，包括人类。在大自然中，性爱让每一种生物都疯狂。为了交配，动物会不惜任何代价传递基因和确保种族繁衍生息，这种决心非常强大，足以改变进化过程。这一过程称为性选择。
这是一种自然选择，但是，这种自然选择的目的是为了保留某些特性，在交配游戏中获胜，而不是为了生存。
若要想在进化过程中获得成功，必须确保下一代有自己的基因。有性繁殖出现后，必须去寻找具有优势的个体，使自己的后代拥有这些个体基因，还要评估每一个交配者的繁殖能力。
在动物王国中，基本上，求爱有着固定的模式。大多数时候，是雄性展示，而雌性选择。
在这个星球上，没有一种动物会随便交配。每一只动物都有钟爱的对象。太老，太年轻，太邋遢、行为太愚蠢的都不是理想对象。因为，每一只动物只有几次将DNA传递到未来的机会，所以，它们希望交配对象是那种能保证后代生存的个体。(图9)
在交配对象的选择上，雌性的标准往往非常奇怪。而雌性的选择对雄性产生了重大影响。在一个种族中，雄性为了找到配偶会相互竞争。雄性在相互争夺交配权的过程中，出现了各种各样的行为和长相。
例如，为了赢得与雌性交配的机会，雄性驼鹿会用鹿角攻击情敌。因此，在进化过程中，性选择会留下两种特征：第一，用来对抗情敌的特征；第二，用来吸引异性的特征。
在性选择的压力下，雄性突眼蝇进化出了最长的眼睛长柄；雄性雀鸟唱起了歌儿，炫耀着红色；犀甲虫长出了巨大的触角用于打斗；雄狮长出了鬃毛；雄性长颈鹿长出了强壮的长脖子。
但某些性选择能让种族灭绝，因为，雌性喜欢的特征非常复杂，这些特征妨碍了雄性的日常生活。
比如欧洲站鹿的远亲爱尔兰麋鹿。
雌性特别喜欢大个的鹿角，所以，鹿角大的雄性被雌性选中的几率就会高过鹿角小的雄性。随着时间的推移，鹿群中鹿角的平均大小就会越来越大。最后，鹿角大得达到了极限，接下来爱尔兰麋鹿就灭绝了。很多人认为，爱尔兰麋鹿灭绝是因为它们的鹿角太大了。(图10)
德国灵长类动物学家达纳·佩弗勒正在研究一群独特的野生猕猴群，这些猕猴生活在直布罗陀山上。她来这里是为了研究雌性猕猴在交配时为何会叫得那么大声。
她对猕猴进行了两个交配季节的研究，着重记录下了雌性猕猴呼喊的频率和强度，她发现交配中的呼喊是为了增加受孕的机会。她的发现令人震惊，呼喊的雌性怀孕的几率要大很多。
雌性呼喊得越早、越快、频率越高，雄性射精的几率就越高。事实上，雄性分别与呼喊的雌性和沉默的雌性交配，射精的几率相差10倍。雌性在性选择的过程中有了这种交配时喊叫的特征，叫声增加了怀孕机会。因此，雌性是在鼓励雄性。
埃里克·肖用了几年的时间仔细观察直布罗陀猕猴，这利，猕猴的交配方式十分闻名。它们平均一小时交配一次。而且，交配 是它们的社交手段。对于这些灵长类动物来说，性也是彼此交流和联系的纽带。
在动物世界里，这种关系还指导着它们的觅食、择偶、繁衍子孙后代。同时，也是权力和社交的象征。
性对它们来说有很多用途，当一只雄性恐吓一只雌性说：你离我的食物太近了。这时，为了缓和矛盾，雌性就会交出自己。换句话说，它好像在对雄性说，要了我吧，我是你的了。
猕猴群体需要保持一定的秩序，才能保证这个复杂社会体系的完整性。
一只雌猴有5个孩子，另一只有4个孩子，一个家族中有很多的小群体，但是，整个家族需要受到保护，需要凝聚力，需要团队行动。
对于猕猴这样的灵长类动物，交配已经超越其基本功能，而出现了各种各样的用途。科学家称这种行为是“性交货币”。灵长类动物的交配变得十分复杂，已经不仅仅是两性的结合，不仅仅是单纯为了繁殖，而是社会生活方方面面的重要组成部分。(图11)
很多灵长类动物会用性交换食物、权力、表达友情。性是一种非常有用的交换物。
猕猴等灵长类动物的性有着繁殖和社交目的，这就为人类的性奠定了基础。
人类将性爱进化到了一个不同的层面。几百万年前，人类开始跟灵长类亲戚划分界限。
当我们的祖先从树上来到地面，开始用两条腿直立行走的时候，他们的性器官发生了变化。女性阴道不再像黑猩猩的那样向后，而是有点向前。身体结构发生变化的不只是女性，男性也有变化。阴茎必须更深地插入女性体内，因此变得十分大。
如今，人类拥有灵长类动物中最大的阴茎，以及最为发达的大脑。随着大脑的不断进化，人类在性交方面跨越了最大的一步。
随着时间的推移，人类的大脑越来越大，大到坚硬的头骨阻碍了成功繁殖。
在人类进化的某个时期，婴儿的头大得无法从产道中出来，于是，为了让孩子顺利地从产道中生出来，女性会尽早生出孩子。
谁也不知道第一批人类母亲怀孕的时间有多长。但是，如果人类母亲能怀孕21个月，那么，生出的婴儿会跟黑猩猩新生儿一样发育完全。这样看来，每一个人实际上都是早产儿，而人类的繁衍，家庭纽带是一个必备条件。
这个必备条件能解开爱的奥秘。在不断进化中，孩子可能会有一个漫长的童年，甚至青春期。这就要求有一种长期的两性关系，也就是，有了爱情，有了两性间深深的依赖。
海伦·费舍尔特别对大脑中支配性爱和爱情的区域作了研究。在磁共振成像机器中，研究对象被要求看着爱人的照片想他们。当他们这么做时，磁共振成像活动最强烈的区域就会闪光，那是大脑系统中代表爱的区域。
200万年前，人类形成了大脑皮层。性爱和大脑活动联系起来，大脑系统促进了性爱，而爱情则藏在了人类大脑的原始区域。
人类的爱情出现后，性爱发生了彻底的变化。
在人类进化的历程中，延续着像猕猴种群那样的生活方式，只是人类大脑系统的不断发展进化，加速了人类智慧的发展，促进了人类向更高级物种的演化。
如今，人类更进一步，将进化过程掌握在了自己手中，将性爱与进化分离开来。使性爱变得颇具未来感，有很多方法可以越过交配繁殖后代，比如我们可以在培养皿里克隆个体，各种各样的方法都可以不交配就繁殖后代。
格雷戈里-斯多克是一位生物物理学家，也是《重新设计人类》一书的作者。他是人类基因工程的倡导者。
他说，现在的情况是，生物学开始操纵该过程，从而改变自身，控制自身的未来进化趋势，所以，这就变成了一件非常刻意的事情。从现在开始，再过100年，200年，人类的进化会完全按照人类的选择而发展。
他认为，传统方法怀上孩子，是精子和卵子偶然碰在一起，这是粗心大意造成的结果，但是，生孩子这么重要的事，怎么能马虎呢?
斯多克认为，合理的第一步是基因筛选。夫妇将精子和卵子送到实验室，培育出几个胚胎，然后从中选择最满意的。父母会选择跟自己稍微有点不同，但又能体现自己个性的孩子。父母如果外向，就会想要外向的孩子；父母如果特别在意孩子的智力，就会选择比较聪明的孩子；父母如果具有运动细胞，就会想要一个能当运动员的孩子。可以预见，未来的人类会变得多种多样。
我们已经生活在一个繁殖工程化的年代。
第一个所谓的“试管婴儿”如今已经30岁。(图12)
一些动物已经克隆成功，包括老鼠、羊、牛、猫、马和黑猩猩。从理论上说，人类克隆技术存在，但尚未使用。斯多克认为，人类基因工程只是未来的一个进化阶段，人类已经进化到能够描绘自身的未来。
当你的选择变得有意义，当你能选择有价值的东西，比如，通过基因筛选，你可以百分之百确定自己的孩子非常健康。那么，这样的技术就会得到大范围的应用。
自然选择已经犯过一些错误，有的人后背有问题，有的人肩膀有问题，有的人摘除了身体的零件，因为它们都没有进化好。如果介入自然选择，做些改变，那么，我们就能摆脱基因疾病，这是一个进步。
当人类开始操纵自身的繁殖进化过程后，争论也开始了。
人类的基因工程是一件非常危险的事，因为，基因变异后，不知道后果会怎么样。为了产生某个效果，可能会插入一个基因，但事实上，这么做会引起其他反应，会扰乱正常的染色体功能。
格雷戈里·斯多克认为：当然会有问题。采用技术，特别是有效的技术，从来都是有问题的。但这并不意味着我们就不去做。那是一个非常混乱、难以预测的过程。对于我来说，它是进化的下一个阶段。
按照逻辑，这个过程发展到最后，人类或许就不再需要性爱了。
但人类学家海伦·费舍尔说，只要有生命存在，交配似乎就不会停止。