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導讀上
陰陽之變，萬物之統也
演化學家
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有性生殖
「男女構精，萬物化生」，古人看來簡直天經地義。
而「有性生殖」，演化生物學家看來，卻是難以參透的謎。
一方面，生命的意義在創造宇宙繼起的生命。生殖是「生命」（生物）的定義。另一方面，生殖的定義是一個變兩個、兩個變四個、多多益善，可是有性生殖卻必須兩個生一個──頗為「浪費」。例如參與者（性伴侶）無法將身體裡的基因全數遺傳到子代，因為必須經過「減數分裂」才能產生生殖細胞，參與者身體裡的基因有一半浪費了。此外，實行有性生殖的族群，有一半個體根本不生殖（雄性的定義）。
生命史上最先出現的生物，當然是實行無性生殖的。在那樣的族群中，有性生殖如何演化？一直都沒有合理的解釋。因為，只要簡單的計算就可以發現：無性生殖的個體所佔有的數量優勢，難以突破。況且，有性生殖的生物族群，容易遭到無性生殖的突變個體「顛覆」，它們在很短期間內就能佔有數量優勢，排擠實行有性生殖的個體，最後整個族群都是無性生殖的個體。可是自然界似乎沒有發生過那樣的事。可見有性生殖必然有優越之處。問題在：有性生殖究竟有什麼優越之處？如何演化？
許多學者都提出過解釋「有性生殖」的理論，本書前半部就在介紹各家說法。許多第一流的學者都同意：這個問題目前還沒有令人滿意的答案。不過，本書作者介紹的「紅后原則」(The Red Queen Principle)，似乎是非常有用的思路(approach)。讓我們先討論一般的「有性生殖」理論，看看它令人不滿意的地方在哪裡。
有性生殖最基本的形式是：兩個細胞核融合。兩個細胞核融合的好處 ，不難理解。假定一個細胞以分裂生殖，每次分裂染色體在複製過程中都發生了一些無傷大雅的差錯。但是經過許多代之後，累積起來的小錯可能鑄成大錯，使細胞難以維持正常功能，生存都可能有問題，生殖就別談了。這時，「性」可以使細胞「回春」。因為不同的細胞在分裂過程中累積的差錯，可能不同，兩個細胞「送做堆」，讓細胞核融合，你的（染色體上的）差錯由我的彌補（你泥中有我），我的差錯由你的彌補（我泥中有你）。融合後的細胞核，就返老還童啦。生物學上有「雜交活力」一詞，描述兩個親緣關係很疏的品系，雜交後產生的後代比較健壯，可以用類似的機制解釋。
可是正常的細胞核一旦融合，染色體的數目就會加倍，例如：人類體細胞細胞核中有 46 個染色體，兩個細胞融合後，就成了 92 個染色體。細胞核中的染色體多了一倍，如何運作，就成了問題。因此在融合之前，必須「減數分裂」，將細胞核染色體數目減半。這樣的兩個細胞融合後，細胞核的染色體數目，就恢復了。人類的精子與卵子，各自都只有 23 個染色體。精卵的細胞核融合後，恢復成 46 個染色體。
那麼，減數分裂怎麼演化出來的？上一段敘述的「道理」，是減數分裂的「功能」，而不是減數分裂的演化「源起」。除非我們假定：冥冥中有位主宰，祂「預見」細胞以無性生殖分裂了許多代後，必須以核融合的方式修補，於是祂說：「減數分裂是好的，」就有了減數分裂。而生物演化是非常「短視」的過程，生之衝動在各種當頭的生態壓力下尋求適應之道。這樣的過程不可能產生「遠見」，「規劃」就談不上了。
這套「修補理論」還有一個致命傷：在「正常」狀況下，有性生殖的個體，繁殖速率比不上無性生殖的個體。
另一個有性生殖的理論，也是從功能下手。我們都知道：基因突變是天擇的「材料」，天擇的結果是演化。突變有兩大特徵：稀少、大多數有害。因此有利突變在不同個體中出現的可能性最高──不同的個體有不同的有利突變。而有性生殖是使有利突變在個體中累積、在族群中散布最迅速的方式。（兩個個體，分別帶有不同的有利突變，他們一起生的孩子，兩個突變都有，更有利於生存、繁衍。）也就是說，族群的演化速率因此可以加速。這理論解釋了「有性生殖」的功能，不涉及「有性生殖」的演化。然而，即使「有性生殖」有那種功能，仍然避免不了「修補理論」的致命傷：有性生殖是個非常浪費的生殖方式，數量上競爭不過無性生殖的個體。
不過，數量上佔劣勢的個體，有沒有可能品質上佔優勢呢？「修補」的優勢似乎無法在短期間之內展現；有性生殖能使族群演化速率加快，倒值得細細考量一番。
體制複雜的生物中，無性生殖的物種都有實行有性生殖的親戚（只有蛭形輪蟲例外），而且無性生殖的物種都比較「年輕」。這顯示：長期而言，無性生殖的物種容易滅絕，所以找不到古老的物種。有性生殖的確能夠使物種與時變化、迅速演化。
為什麼要迅速演化？驅力是什麼？
生物界最基本的一個事實──生物互相依賴（剝削）──讓學者想到了「紅后原則」──努力，是為了不被淘汰；故步自封，註定滅絕。只要別人在跑，你就不能走。生物界無所不在的微生物（寄生物），驅使所有體制複雜的生物不斷「演化」。這是一場「軍備競賽」，從「兵來將擋，水來土淹」直到「你有狼牙棒、我有天靈蓋」為止。
除了使有利突變在個體中累積、在族群中散布迅速，有性生殖還有一個重要特徵──基因重組──可以視為對抗寄生物的利器。有性生殖使親代與子代不同，每個個體也不同，因此寄生蟲無法輕易「鎖定」。本書以「紅后原則」揭露了許多聞未所聞的生物鬥爭：不只生物與生物之間，甚至同一身體中的不同細胞，同一細胞中來源不同的遺傳物質，都會發生殊死鬥爭，讀來令人驚疑不己。
連兩性也必須既聯合又鬥爭。
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