Eşeyli üremenin evrimi

Eşeyli üremenin evrimi, şu an güncel olan birkaç farklı bilimsel hipotez tarafından açıklanmaktadır. Eşeyli yolla üreyen tüm organizmalar tek hücreli ökaryot bir türden türemiş olup tek bir ortak atadan gelmektedir. Birçok protist, çok hücreli bitkiler, hayvanlar ve mantarlar gibi eşeyli üreme yoluyla çoğalırlar. Bdelloidea veya herhangi bir döllenme meydana gelmeden meyve oluşturabilme özelliğine sahip bazı partenokarp bitkiler gibi, ikinci derecede bu özelliği kaybetmiş olan bazı türler de bulunmaktadır. Eşeyli üremenin evrimi birbirleriyle ilişkili ama birbirlerinden farklı olan iki değişik konuyu ele alır. Bunlardan birincisi eşeyli üremenin kökeni, diğeri ise eşeyli üremenin korunarak devamlılığın sağlanmasıdır. Ancak eşeyli üremenin kökenine dair hipotezlerin deneysel olarak test edilmeleri zor olduğundan, güncel araştırmalar daha ziyade eşeyli üremenin nasıl korunduğu ve sürdürüldüğüne odaklanmıştır.
Eşeyli üreyen canlılarda cinsel döngü, gelecek kuşakların toplamdaki nüfus sayısını azaltmasına rağmen onların döl kalitesini (seçilim değeri) artırdığı için devam ettiriliyor gibi görünmektedir (eşeyli üremenin iki katlı maliyeti). Eşeyli üremenin canlılar için evrimsel bir avantaj haline gelmesi için bunun gelecek nesillerin biyolojik uyum güçlerinde görülen önemli bir artış ile ilişkilendirmiş olması gerekir. Eşeyli üremenin avantajına dair yaygın olarak kabul gören en iyi açıklama, eşeyli üremenin genetik varyasyonları artırdığıdır. Buna dair başka bir açıklama ise moleküler düzeyde görülen iki avantaja dayanır. Bunlardan birincisi, homolog kromozomların bu süreçte birbirleriyle çift oluşturdukları için mayoz bölünme esnasında teşvik edilen rekombinasyonlardaki DNA onarımının sağladığı avantaj, diğeri ise melez gücü, heterosis veya mutasyon maskelenmesi olarak da bilinen genetik tamamlamanın getirdiği avantajdır.
Eşeyli üremenin genetik çeşitliliği yaratması avantajına dair tespit edilen üç olası neden vardır. Bunlardan birincisi eşeyli üreme, aynı bireyde yararlı olabilecek iki farklı mutasyonun bir araya gelmesini sağlayabilir (eşeyli üreme avantajlı özelliklerin yayılmasını sağlar). Bunun yanında gerekli mutasyonlar, birbiri ardından tek bir soy çizgisi üzerinde meydana gelmek zorunda değillerdir. İkinci neden, eşeyli üreme ciddi bir şekilde biyolojik uyum açısından elverişli olmayan bireyleri meydana getiren mevcut zararlı mutasyonları da bir araya getirerek bu bireylerin popülasyon içinde görülmemesine veya ortadan kaldırılmasına da etki eder (eşeyli üreme zararlı genlerin ortadan kalkmasını sağlar). Ancak burada, zararlı mutasyonların sadece tek bir kromozoma sahip organizmalarda derhal ortadan kaldırıldıkları ve bu nedenle zararlı mutasyonların kaldırılmasının eşeyli üreme için başarı olasılığı pek mümkün olmayan bir avantaj olduğu da göz önünde bulundurulmalıdır. Son olarak, eşeyli üreme daha önce mevcut olanlara göre daha sağlıklı ve dayanıklı olan yeni gen kombinasyonları meydana getirebilir veya akrabalar arasındaki rekabetin azalmasına yol açabilir.
Hasarsız DNA’lara sahip gelecek kuşaklar meydana getirdiği ve bu yavru döllerin daha iyi hayatta kalmasını sağladığı için mayoz bölünme sırasında rekombinasyonlarda gerçekleşen DNA onarımı, DNA hasarlarının giderilmesi adına büyük bir fayda sağlar. Bu anlamda genetik tamamlamanın eşeyli üremede sağladığı avantaj, normal baskın genlerin maskeleme etkisiyle ortaya çıkan zararlı çekinik genlerin gelecek nesil için yaratacağı olumsuz sonuçlardan bir sakınma veya bunların neden olacağı kötü etkilerden bir kaçınmadır.
Eşeyli üremenin genetik varyasyonlar oluşturduğu için canlı türlere avantaj sağladığına dair hipotezlere aşağıdaki bölümlerde yer verilmiştir. Bu hipotezlerden herhangi birisinin herhangi bir tür için doğru olabileceği, birbirlerini dışlamadıkları gibi farklı hipotezlerin farklı türler için de geçerli olabileceğini göz önüne almak önemlidir.
Gerçi eşeyli üremenin genetik varyasyon ve çeşitlilik yarattığı için evrimsel bir avantaj sağlamış olduğuna dayalı hipotezleri birleştiren ortak bir araştırma çerçevesi henüz tam olarak bulunmamakla beraber bu çerçeve, eşeyli üremenin tüm eşeyli türler için evrensel bir neden olup olmadığı, eğer evrensel bir neden değilse her bir tür için hangi mekanizmaların işlediğinin belirlemesine izin vermesi açısından önemlidir.
Diğer taraftan, DNA onarımına ve tamamlamaya dayalı eşeyin devamlılığın sağlanması tüm eşeyli türler için geçerli olduğu ve yaygın olarak gözlemlendiği görülmektedir. Eşeyli üremenin devamlılığına dair bu açıklama Bölüm 6.2'de araştırılmıştır.