Anizogami
Evrim

Ana madde: Eşeyli üremenin evrimi
Evrimi fosil kayıtları bırakmamış olsa da anizogaminin izogamiden evrimleştiği ve protistler, algler, bitkiler ve hayvanlar dahil olmak üzere çeşitli ökaryot gruplarında bağımsız olarak evrimleştiği genel olarak kabul edilmektedir. John Avise'e göre anizogami muhtemelen eşeyli üreme ve çok hücrelilikle aynı zamanda, 1 milyar yıl önce ortaya çıkmıştır. Anizogami ilk olarak çok hücreli haploid türlerde farklı çiftleşme tipleri oluştuktan sonra evrimleşmiştir.
Anizogaminin evrimine ilişkin üç ana teori gamet rekabeti, gamet sınırlaması ve hücre içi çatışmalardır, ancak bu üçünden sonuncusu mevcut kanıtlarla pek desteklenmemektedir. Hem gamet rekabeti hem de gamet sınırlaması, anizogaminin, bir bireyin üremeye yatırabileceği toplam kaynağın sabit olduğu varsayıldığından, daha büyük gamet sayısı ve gamet boyutu arasındaki bir denge nedeniyle (bu da zigotun hayatta kalmasını etkiler), dış döllenmeye sahip atasal bir izogam popülasyon üzerinde etkili olan yıkıcı seçilim yoluyla ortaya çıktığını varsaymaktadır.
Anizogaminin evrimini açıklamak için önerilen ilk resmi, matematiksel teori gamet sınırlamasına dayanıyordu: bu model, doğal seçilimin popülasyon çapında en fazla sayıda başarılı döllenme ile sonuçlanan gamet boyutlarına yol açacağını varsayıyordu. Ortaya çıkan zigotun hayatta kalması için gametler tarafından sağlanan belirli miktarda kaynağa ihtiyaç duyulduğu ve gametlerin boyutu ile sayısı arasında bir denge olduğu varsayılırsa bu optimumun hem küçük (erkek) hem de büyük (dişi) gametlerin üretildiği bir optimum olduğu gösterilmiştir. Ancak bu ilk modeller, doğal seçilimin esas olarak popülasyon düzeyinde etkili olduğunu varsaymaktadır ki bu varsayımın bugün çok sorunlu olduğu bilinmektedir.
Anizogaminin evrimini bireysel düzeyde seçilim yoluyla açıklayan ve yaygın olarak kabul gören ilk matematiksel model gamet veya sperm rekabeti teorisiydi. Burada seçilim bireysel düzeyde gerçekleşir: daha fazla (ancak daha küçük) gamet üreten bireyler, daha büyük tipte olanları 'arayan' daha fazla sayıda gamet ürettikleri için daha büyük oranda döllenme elde ederler. Bununla birlikte, daha büyük gametlerden oluşan zigotların hayatta kalma olasılıkları daha yüksek olduğundan, bu süreç yine gamet boyutlarının büyük ve küçük (dişi ve erkek) gametler olarak farklılaşmasına yol açabilir. Sonuç olarak, çok sayıda küçük gamet, yavrular için maksimum kaynak sağlamakla görevli olan büyük gametler için rekabet ediyor gibi görünmektedir.
Son zamanlarda yapılan bazı teorik çalışmalar, gamet sınırlamasının tek başına bireysel düzeyde seçilim altında bile gamet boyutlarının farklılaşmasına yol açabileceğini göstererek gamet rekabeti teorisine meydan okumuştur. Bu mümkün olsa da gamet rekabeti ve gamet sınırlamasının seçici baskıların bir sürekliliğinin uçları olduğu ve koşullara bağlı olarak ayrı ayrı veya birlikte hareket edebilecekleri de gösterilmiştir. Bu seçilim baskıları aynı zamanda aynı yönde (boyut pahasına gamet sayısını artırmak için) ve aynı düzeyde (bireysel seçilim) hareket eder. Teori ayrıca gamet sınırlamasının ancak oldukça sınırlı koşullar altında cinsiyetlerin evrimsel kökeni için baskın seçilim gücü olabileceğini ve ortalama olarak sadece bir rakibin varlığının, gamet sınırlaması çok şiddetli olsa bile (yumurtaların %100'ünün döllenmeden kalması) gamet rekabetinin 'bencil' evrimsel gücünü gamet sınırlamasının 'işbirlikçi' gücünden daha güçlü hale getirebileceğini öne sürmektedir.
O halde, üremenin evriminde izogamiden anizogamiye bu temel geçişi anlamak için nispeten sağlam bir teori temeli vardır ve bunun çok hücreliliğe geçişle ilişkili olduğu öngörülmektedir. Aslında, Hanschen ve diğerleri (2018) anizogaminin izogam çok hücreli atalardan evrimleştiğini ve anizogaminin daha sonra ikincil cinsel dimorfizmi yönlendireceğini göstermektedir. Gamet rekabeti teorileri için bazı karşılaştırmalı ampirik kanıtlar mevcuttur, ancak bu kanıtları rekabet ve sınırlama teorilerini tamamen ayırmak için kullanmak zordur çünkü test edilebilir tahminleri benzerdir. Bu tür karşılaştırmalı çalışmalarda kullanılan bazı organizmaların teorik varsayımlara iyi uymadığı da iddia edilmiştir.
Anizogaminin evrimini incelemek için değerli bir model sistem olan volvosin algler, klorofitlerin bu grubu, hem tek hücrelilik hem de çok hücrelilikteki uç noktalara ek olarak, orta büyüklükteki türlerde form çeşitliliği ile çiftleşme sistemlerinin çeşitliliğini (izogami ve anizogami) sergilemesi açısından oldukça benzersizdir. Deniz algleri, bu tür çeşitlendirilmiş üreme sistemlerinin yörüngelerini, cinsiyet ve çiftleşme türlerinin evrimini ve anizogaminin uyum ve istikrarını anlamak için yakından incelenmiştir.