Warum es in biologischer Hinsicht nur zwei Geschlechter gibt

Die biologische Definition von „männlich und weiblich“ ist relativ einfach:

    • eine Klassifizierung von Gameten (Geschlechtszellen)
    • Weibliches Geschlecht, bei der zweigeschlechtlichen Fortpflanzung dasjenige, das die Eizellen bereitstellt
    • Männliches Geschlecht, bei der zweigeschlechtlichen Fortpflanzung dasjenige, das die Samenzellen bereitstellt

Das wäre eine Definition, die auf die Fortpflanzung abstellt und dort eine recht einfache Zuordnung vornimmt, die sich rein darauf bezieht, wer was bereit stellt. Diese Unterscheidung ist interessant, weil an ihr bereits einiges hängen kann: Üblicherweise sind Eizellen teurer als Samenzellen in der Produktion, was bereits wesentlich andere evolutionäre Strategien bewirkt. Dies gilt um so mehr, wenn wie bei Säugetieren die Eizelle im Körper „ausgebrütet“ und versorgt werden muss.

Der große Vorteil von Sex ist dabei, dass zwei verschiedene Genmaterialien gemischt werden, was verschiedene Vorteile bieten kann:

  • „schlechte Gene“ können aussortiert werden, gute übernommen und angesammelt werden. Bei ungeschlechtlicher Fortpflanzung gilt „alles oder nichts“. Die Zelle teilt sich, es entsteht ein Klon. Hat dieser eine Mutation, dann gibt er sie an seine Nachkommen weiter, aber diese Mutation muss direkt in einem seiner Vorfahren aufgetreten sein, sie kann nicht von einem anderen Stamm übernommen werden (oder nur im wesentlich geringeren Umfang). Ebenso wenig kann man ungünstige Mutationen „loswerden“, wohingegen diese bei zweigeschlechtlicher Fortpflanzung nur in einem Teil der Nachkommen landen können (und mit diesen aussterben können)
  • Unterschiede erhöhen die Anpassbarkeit an besondere Situationen. Ein Gen gegen „Kälteresistenz“ kann in einem besonders kalten Winter bestimmte Nachfahren überleben lassen, ein Gen für einen etwas kräftigeren Schnabel kann sie andere Kerne fressen lassen etc
  • Die „Red Queen Hypothese“:  Sie geht davon aus, dass Tiere mit einem langsameren Fortpflanzungzyklus in einem Wettrennen mit Parasiten und Viren stecken, welches sie zu verlieren drohen, da beispielsweise eine Generation bei einem Menschen 20 Jahre dauert, eine Generation bei bestimmten Viren aber nur ein paar Minuten. Demnach können sich Viren viel schneller auf eine Abwehrmaßnahme zB des Menschen einstellen und eine Mutation, die diese austrickst kann schneller eintreten. Wir laufen in dieser Hinsicht beständig mit den Viren und Parasiten um die Wette und wir müssen – genau wie die rote Königin aus Alice im Wunderland – laufen, um überhaupt auf der gleichen Stelle zu bleiben. Der Genpool führt dazu, dass es Millionen von verschiedenen Varianten von „Menschen“ gibt. Hat ein Virus durch Mutation einen Weg gefunden zB das Immunsystem zu umgehen kann das Immunsystem des nächsten Menschen ein klein wenig anders sein und daher diese Umgehung erschweren oder nicht so effektiv machen. Demnach erschwert ein Genpool die Anpassung an den Wirt, die bei ungeschlechtlicher Fortpflanzung wesentlich schneller eintreten kann.

Gleichzeitig hat dieses System aber Kosten:

Wenn sich ein Lebewesen durch Zellteilung fortpflanzt, dann können Nachkommen schneller produziert werden. Wenn sich ein Wesen durch Klonung pro Generation zweimal fortpflanzt, dann bestehen nach 4 Generationen schon 16 Wesen. Bei sexueller Fortpflanzung bestehen hingegen, weil man immer zwei Wesen braucht, um zwei neue zu schaffen, und sich jedes von diesen zweimal fortpflanzt, immer noch nur 2 Wesen.

Die Wikipedia erläutert noch einmal genauer die Kosten des Sex und die diesbezüglichen Besonderheiten

In most multicellular sexual species, the population consists of two sexes, only one of which is capable of bearing young (with the exception of simultaneous hermaphrodites). In an asexual species, each member of the population is capable of bearing young.  This implies that an asexual population has an intrinsic capacity to grow more rapidly with each generation. The cost was first described in mathematical terms by John Maynard Smith.[28] He imagined an asexual mutant arising in a sexual population, half of which comprises males that cannot themselves produce offspring. With female-only offspring, the asexual lineage doubles its representation in the population each generation, all else being equal. Technically this is not a problem of sex but a problem of some multicellular sexually reproducing organisms. There are numerous isogamous species which are sexual and do not have the problem of producing individuals which cannot directly replicate themselves.[29] The principal costs of sex is that males and females must search for each other in order to mate, and sexual selection often favours traits that reduce the survival of individuals.[28][how?]

Evidence that the cost is surmountable comes from George C. Williams, who noted the existence of species which are capable of both asexual and sexual reproduction. These species time their sexual reproduction with periods of environmental uncertainty, and reproduce asexually when conditions are more favourable. The important point is that these species are observed to reproduce sexually when they could choose not to, implying that there is a selective advantage to sexual reproduction.[30]

It is widely believed that a disadvantage of sexual reproduction is that a sexually reproducing organism will only be able to pass on 50% of its genes to each offspring. This is a consequence of the fact that gametes from sexually reproducing species are haploid.[31] This, however, conflates sex and reproduction which are two separate events. The „two-fold cost of sex“ may more accurately be described as the cost of anisogamy. Not all sexual organisms are anisogamous. There are numerous species which are sexual and do not have this problem because they do not produce males or females. Yeast, for example, are isogamous sexual organisms which have two mating types which fuse and recombine their haploid genomes. Both sexes reproduce during the haploid and diploid stages of their life cycle and have a 100% chance of passing their genes into their offspring.[29]

Die Grafik dazu:

Twofold costs of sex

Twofold costs of sex

Da ist auch noch einmal ausgeführt, dass die Kosten des Sex auch dadurch hochgetrieben werden, dass die Sexualpartner sich finden müssen und insbesondere auch den richtigen Partner finden müssen. Das ist jedoch auch gleichzeitig ein Vorteil, da man so „gute Mutationen“ für seine Nachkommen „hinzuerwerben“ kann. Es hat insofern den Vorteil der sexuellen Selektion, die eine „Höherentwicklung“ fördern kann.

Gleichzeitig wird daran deutlich, dass die Kosten einer Fortpflanzung noch deutlich höher sein würden, wenn ein weiteres Geschlecht dazu kommen würde. Echte Vorteile hingegen wären dadurch nicht zu erwarten, im Gegenteil, die „Werbungskosten“ wären erhöht und jedes Mitglied dieser Fortpflanzungsgruppe würde letztendlich noch weniger Gene bei jedem weiteren Nachkommen weitergeben (bereits jetzt ist man mit einem Kind lediglich zu 50% verwandt, bei einem Geschlecht mehr wäre man dann zu 33% verwandt.

Sollten wir daher jemals Aliens treffen, dann ist die Chance hoch, dass diese ebenfalls zwei Geschlechter kennen.