来自三亲行星的问候

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摘要翻译：
在这项思辨科学的工作中，来自遥远恒星系统的科学家解释了三亲论的出现和后果，当有性繁殖需要三个个体时，这是在它们的家园上交配的标准形式。该报告详细说明了它们生殖系统的演变----即三亲制和三种自我回避的交配类型作为有性生殖的有利策略出现的条件。本文还概述了三种交配类型的三亲生殖的生物学后果，包括三亲生殖的遗传机制、三种交配类型之间的不对称性，以及它们不同的有性生殖方式引起的感染动态。报告最后讨论了他们社会的核心方面，如个人之间短暂的结合和单一文化的兴起，可能是由于他们的三亲制而产生的。
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英文标题：
《Greetings from a Triparental Planet》
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作者：
Gizem Bacaksizlar, Stefani Crabtree, Joshua Garland, Natalie
  Grefenstette, Albert Kao, David Kinney, Artemy Kolchinsky, Tyler Marghetis,
  Michael Price, Maria Riolo, Hajime Shimao, Ashley Teufel, Tamara van der
  Does, Vicky Chuqiao Yang (Santa Fe Institute Postdocs)
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最新提交年份：
2020
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分类信息：

一级分类：Quantitative Biology        数量生物学
二级分类：Populations and Evolution        种群与进化
分类描述：Population dynamics, spatio-temporal and epidemiological models, dynamic speciation, co-evolution, biodiversity, foodwebs, aging; molecular evolution and phylogeny; directed evolution; origin of life
种群动力学；时空和流行病学模型；动态物种形成；协同进化；生物多样性；食物网；老龄化；分子进化和系统发育；定向进化；生命起源
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一级分类：Economics        经济学
二级分类：General Economics        一般经济学
分类描述：General methodological, applied, and empirical contributions to economics.
对经济学的一般方法、应用和经验贡献。
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一级分类：Quantitative Finance        数量金融学
二级分类：Economics        经济学
分类描述：q-fin.EC is an alias for econ.GN. Economics, including micro and macro economics, international economics, theory of the firm, labor economics, and other economic topics outside finance
q-fin.ec是econ.gn的别名。经济学，包括微观和宏观经济学、国际经济学、企业理论、劳动经济学和其他金融以外的经济专题
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英文摘要：
  In this work of speculative science, scientists from a distant star system explain the emergence and consequences of triparentalism, when three individuals are required for sexual reproduction, which is the standard form of mating on their home world. The report details the evolution of their reproductive system--that is, the conditions under which triparentalism and three self-avoiding mating types emerged as advantageous strategies for sexual reproduction. It also provides an overview of the biological consequences of triparental reproduction with three mating types, including the genetic mechanisms of triparental reproduction, asymmetries between the three mating types, and infection dynamics arising from their different mode of sexual reproduction. The report finishes by discussing how central aspects of their society, such as short-lasting unions among individuals and the rise of a monoculture, might have arisen as a result of their triparental system.
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PDF下载：
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关键词：Reproduction Consequences Quantitative Contribution Biodiversity

来自三亲行星博士后研究员的问候72小时科学（2019）作者Gizem BacaksizlarStefani CrabtreeJoshua GarlandNatalie GrefenstetteAlbert KaoDavid KinneyArtemy Kolchinskyler MarghetisMichael PriceMaria RioloHajime ShimaoAshley TeufelTamara van der DoesVicky Chuqiao Yang承认，72小时科学的传统起源于2016年的theSanta Fe研究所，15名博士后在72小时内从头开始发表了一篇新颖的科学论文。我们要感谢SFI为这次72小时务虚会提供了资源，尤其是Hilary我们也非常感谢凯特琳·麦克谢和西耶娜·莱瑟姆与我们合作格式化和分发这篇不同寻常的文章。~iii~这是一部思辨科学的作品。任何与实际物种、文明或行星的相似之处都纯属巧合。内容前言................................................VIII三亲系统的演变和后果。................................................IX1:三亲论的起源和交配类型…................................................11.1三亲系统出现的模型…21.2三亲主义和自我避免交配类型的进化…...........................81.3有限进化中的突变和协调.............................82：三亲论和三分型的生物后果…................................................122.1三亲物种的遗传学。......122.2配子不对称系统的出现。......................................................152.3三胎生殖感染传播动力学。...........................203：三亲主义对社会的影响…................................................243.1匹配模式：结合和离婚…......243.2三足生殖条件下的培养混合。...........................28～v～4:超驱动技术，物理学的统一理论，生命的意义…................................................335：后文6：补充材料..................................................366.1三亲主义起源模型和交配类型。...........................366.2遗传学。..........................................................416.3配子形成和交配类型测定.........................................446.4一个花飞物种的进化稳定策略.................................................................486.5匹配/不匹配。...................526.6三足生殖下的文化混合。...........................53书目。................................................56个前言问候。我们是来自一个远离我们的恒星系统的个体。我们被我们的社会指派为观察整个星系生命形式多样性的角色，并一直系统地访问那些看起来适合维持生命的行星。我们已经发现你们的恒星系统是一个可能的生命支持系统。因此，我们决定在这个地点附近航行，以评估它的可行性。在我们的超级驱动器跳向你们的恒星系统时，我们几乎与一个由我们不知道的生命形式制造的小容器相撞。在解构这个物体时，我们发现里面有一个金盘，并按照盘上的指示，解码了你的社会蚀刻在里面的信息。

通过研究圆盘上的恒星图，并将其与容器中发现的铀-238原子的比例进行交叉参照，我们意识到你们的行星地球已经生活着各种各样的生命形式。这个偶然的发现让我们有机会比较地球上存在的生命形式，特别是人类，和我们熟悉的母星系统中的生命形式。金色圆盘包含了大量关于你和你的星球的信息。你似乎理解了数理逻辑和控制物理世界的过程，这令人印象深刻。你们生命形式的特征有很大的多样性，尽管我们并不理解图像所描绘的许多东西。然而，在你磁盘中编码的所有信息中，有一个特征最让我们兴奋：你明显的生殖系统。在这些图像中，我们发现了一个描述了两个第二章-第七章-第0章：前文个体，并将它们与生殖过程联系起来。这幅图像和其他图像表明了三个事实：i）存在两种类型（男性和女性）；ii）繁殖所需的每种交配类型中的一种；交配类型具有不同的特性。事实上，我们从未在我们遇到的任何其他生命形式中观察到这一点。到目前为止，我们认为三个或更多的个体是有性繁殖的。你的生物学的这一非常不寻常的特征说服了我们研究导致三亲或双亲系统的条件，并深入分析三亲主义的后果。我们发送thistranscription是为了与您分享我们的产品。我们使用你的测量单位，你记录数学思想的符号系统，你记录知识的格式，这样你就可以理解我们。当我们接近你们的恒星系统时，我们观察到你们使用电磁辐射来通信。我们对这种沟通方式进行了逆向工程，以访问您的知识库，并将这一信息传递给您。在这份文件中，是来自你自己文化的知识，这将帮助你理解我们向你展示的知识。不幸的是，我们的轨迹只允许绕72小时，所以我们只能对我们最重要的配置进行简要描述。我们希望将messageat保存在一个可以确保您检测到它的位置。我们在美国新墨西哥州圣达菲村附近发现了一个不理想的信号接收结构，并将我们的信息传递给了在那里发现的14种生命形式。-八-三亲系统的进化和后果基于旅行者号所包含的信息，并通过对你们科学文献的检查，我们已经确定地球上的有性生殖是双亲的。在thistransmission中，我们想解释三亲主义的出现和对我们家园的后果。首先，我们解释了我们生殖系统的进化--这就是三亲制和三种自避交配类型作为有性生殖有利策略出现的条件。其次，我们描述了三种交配类型的三亲生殖的生物学后果，包括三亲生殖的遗传机制、三种交配类型之间的不对称性以及我们有性生殖的直接模式所引起的感染动态。第三，我们讨论了我们社会的核心部分，如个体间的短暂结合和单一文化的兴起，是如何作为我们三亲制的结果而出现的。最后，我们讨论超动力机制，物理学的统一理论，和生命的意义。三亲论和交配类型的起源生命，无论是在我们的母星系统还是在地球上，都进化出了有性生殖，以至于产生出的弹簧需要不止一个亲本。

然而，地球科学家已经表明，双亲有性生殖有潜在的成本，例如所谓的“雄性成本的两倍”（Smith 1971,1978）造成的成本，疾病传播的增加，或者协调双亲繁衍的双重成本。那么，如何解释多亲本交配策略在我们两个世界上的趋同进化呢？这种趋同进化表明，多亲本交配策略也必须带来超过其成本的强大好处。byan地球科学家(Kondrashov，1982)提出的一个理论模型证明，性可以防止有害基因突变在几代人中的失控增长，而无性生物的种群在有害突变的数量上经历单调增长。这可能有利于性别的进化。但多少个体应该结合他们的遗传物质来产生一个更好的春天呢？在地球上，除了少数已知的例外（Cohen and Alikani 2013；Bloomfield et al.2019)，有性繁殖发生在双亲之间。在我们的恒星系统中，唯一的性繁殖模式是三亲的，也就是说，需要三个生物体。（我们在下一节讨论了三个亲本如何典型地结合的机制-1-第1章：三亲性的起源和三种交配类型遗传物质。）物种不仅可以满足制造O型弹簧所需的亲本数量，还可以满足不同交配类型的数量。交配型是无种群的亚群，具有与交配型交配的强烈倾向。交配类型通常是自我回避的，因此特定交配类型的成员不会与该类型的另一成员交配。人类有两种配对类型（即雄性和雌性），但地球上的其他生物，如真菌和黏菌，有更多（Collins andTang，1977)。我们自己的物种碰巧有三种匹配类型。和人类一样，我们的交配类型是自我回避的，这意味着每种交配类型都不与自己交配。自我回避交配类型可能是有益的，因为它们可以增加O形弹簧的遗传多样性。然而，避免与自己类型交配的无机物也会增加搜索和协调成本，并且通常会错过与相同类型但其他适合的物种交配（Bull and Pease，1989；Iwasa and Sasaki，1987)。我们研究了我们的恒星系统与行星地球之间的生态学差异，这些差异可能导致亲本数量和交配类型的进化。我们建立在地球科学家Kondrashov(1982)开发的模型基础上，并由Perry、Reny和Robson(2017)扩展，以考察双亲数量不同的情况下，双亲突变率和协调成本如何有利于有性生殖系统的出现。1.1三亲系统的出现模型为了理解我们的三亲系统的起源，有必要考虑多亲（即~2~1章：三亲主义和三种交配类型的起源）交配系统的优点。无性繁殖的一个主要问题是有害的突变会在几代人中不断积累。原因如下。当一个突变发生在无性繁殖的春的基因组中时，它更有可能引入一个新的有害的变化，而不是逆转一个以前获得的达观的变化(Muller，1932)。在其他优点(Kondrashov，1993)中，有性生殖可以显著增加在不同的弹簧之间发现的变异性，包括有害突变数量的变异性：某些弹簧的有害突变比它们的亲本多得多，而有些弹簧的有害突变比它们的亲本少得多。自然选择可以利用这种增加的变异来选择有害突变较少的春天。基于这些观察，基于地球的科学家制定了一个简单的模型，解释了双亲交配对消除有害突变的好处(Kondrashov1982，1988)。

然而最近，基于地球的科学家意识到，在消除有害突变方面，三亲生殖甚至可以比双亲生殖更有效(Perry，Reny和Robson，2017)。正如我们将要看到的，多亲交配系统消除有害突变的能力解释了为什么三亲交配在我们的世界上会变得不稳定。然而，这些以前关于双亲和三亲交配系统进化的模型并不能解释自我回避交配类型的起源，这种类型存在于我们的世界和地球上的生产系统中。然而，注意，只有当父母不是遗传克隆时，性的好处才会发生，因为否则性繁殖就会在基因上等同于无性-3-第1章：三亲交配和三配类型繁殖的起源。自我避免交配类型是保证亲本不是遗传克隆的一种机制，从而为多亲本交配系统提供了减少突变的好处。例如，前面提到的模型(Perry、Reny和Robson，2017；Kondrashov，1982)假设双亲永远不是彼此的克隆体，这对于基于地球的系统来说是有意义的，在这种系统中，双亲必须来自不同的交配类型（即雄性和雌性）。然而，当多亲交配策略进化时，这种假设就不适用我们的星球了。尽管亲本主义出现了，但它只需要三个亲本的存在，而这三个亲本并不是相互独立的交配类型--也就是说，任何三个有机体都可以在原则上相互配合。早期的多父生殖涉及三个潜在的亲本将惊人数量的配子存放在一个共同的池中。（配子是生产细胞，可以结合在一起产生新的有机体，如你们物种的精子和卵子。）在这个池中，三个配子会聚集在一起，进行性融合，从而形成新的有机体。然而，在许多情况下，这种方案并没有导致完全的性恩惠，因为三个融合的配子不是来自三个独立的亲本生物。事实上，当三个生物为一个共同的配子池贡献配子时，随机选择的三个配子代表所有三个亲本的概率只有2/9。在非单倍体生物（即只有一个基因拷贝的生物）的情况下，这意味着三个融合配子中有两个或三个是彼此克隆的概率为7/9。在通过杂交繁殖的三倍体生物（每个基因有三个拷贝）中，来自同一亲本的配子通常不会完全相同，但平均来说，它们将是～4～1章：三亲本的起源和三个交配类型比来自另一个亲本的配子更相似。因此，在我们的恒星系统中进化的多亲交配系统中，有性生殖并不具有地球模型所预测的完全减少突变的好处，有性生殖可以通过具有自避交配类型来避免克隆的融合。为了发展自我回避，我们的生命形式发展了一个系统，在这个系统中，生物体被分为三种独立的交配类型（在这一点上，它们仍然表现为独立的交配类型）。只有当三个亲本属于三种不同的交配类型时，才会发生交配事件，而且只有当三种交配类型都出现在一个三胞胎中时，配子三胞胎才会发生性融合，这保证了该亲本的配子永远不会融合在一起。这解释了我们星球上三种自我避免交配类型的三亲繁殖的起源。

这三种交配类型的配子中的表型不对称后来出现，并在后面的章节中更详细地描述。上述交配方案保证了自避，但也不是没有一些可能的不利之处。特别是，在这种系统下，不是所有可能的亲本三胞胎都能交配，而是只有包含所有三种双交配类型的三胞胎才能交配。正如我们上面所说的，从一个群体中选择的三个父母将包含所有三种交配类型的概率只有2/9。为了更普遍地说明这一点，想象一个具有自我避免交配类型的n个亲本系统，其中n个亲本的集合是一个接一个地组装在一起的。所允许的亲本可以是任何交配类型，第二亲本可以是任何N-1种交配类型（即，不包括所允许的亲本的交配类型），～5～1章：三亲本主义和三种交配类型的起源第三亲本可以是剩余N-2种类型中的任何一种，以此类推。因此，假设一个混合良好的群体，从n个交配类型中选择一组可行的n个亲本的概率，isp=n-1nn-2n。.n=(n-1)！nn-1=n！nn，一个随着n的增加而迅速降低的概率（例如，对于有三种交配类型的三亲系统，p=2/9)。如果一个自我回避的父母只有一次机会来捕捉一组交配伙伴，这一成本可能是非常大的。然而，如果在一个给定的交配期内有许多机会可以找到一组兼容的配对伙伴，那么这个成本就会降低。具体来说，在m次机会之后找到一组可行的配对伙伴的概率是1-(1-p)m。交配机会的数量也可以被写成一种协调成本m，被定义为一个有机体总的交配期的分数，这是为了找到一组合适的配对伙伴。协调代价从0到1：当只能尝试一个可能的匹配事件时，协调代价等于1；当在一个给定的匹配周期内尝试一个匹配事件的数目时，协调代价等于0（在这种情况下，任何一个匹配事件都可以找到一组可接受的交配伙伴）。父母的数量可以是一个（无性），两个（双父母制），三个（三父母制），甚至更多（n父母制）。也可以有交配类型的直接安装系统。此外，不同的交配系统会带来不同的成本，例如影响我们自我回避方案的协调成本。～6～1章：三亲性和三种交配类型的起源0.112345678910变异率2102826242220协调成本0 100 200 300 400 500代0.00.20.40.60.81.00相对频率双亲（无交配类型）双亲（无交配类型）三亲（无交配类型）三亲（无交配类型）三亲（交配类型）21028272524232120协调成本-0.030-0.025-0.020-0.015-0.010-0.0050.000000.005相对对数拟合39.7突变率-0.10-0.08-0.06-0.04-0.020.000.02相对对数拟合度图1.1。双性交配系统的最优性-无性、双性（有或无自避交配类型）和三性（有或无自避交配类型）-欠双性交配条件。左上角：最佳交配系统是突变率（O型弹簧中突变的平均数）和协调成本（用于捕捉一组潜在配偶的交配周期的分数）的函数。最浅灰色为交配型三亲型，深灰色为交配型双亲型，中灰色为交配型三亲型。右上：在一个典型的进化轨迹中，双相匹配系统的相对频率。所有的MatingSystem都以相同的频率开始，所有的个体都以0有害突变开始。在这次实验中，突变率为2，排序成本为。左下角：随着协调成本的变化（突变率约为1），交配系统的相对对数。

右下角：独立交配系统变异率变化的相对对数（协调成本为≈)。～7～1章：三亲主义和三种交配类型的起源1.2三亲主义和自我避免交配类型的进化使用上面提到的模型的简单扩展(Perry，Reny和Robson 2017；Kondrashov 1982）,我们分析了无性生殖、双亲主义和三亲主义，包括有和没有自我避免交配类型。我们发现，在一定的条件下，特别是在一定的突变率和一定的协调代价下，不同类型的交配系统是最有利的（这些结果总结在文献1.1中）。我们的模型和分析的进一步细节在补充材料的附录6.1中提供。特别是，在我们分析所考虑的参数中，存在一个最佳交配系统序列，从（1）无交配类型的三亲系统到（2）有自避交配类型的双亲系统（如人类）到（3）有自避交配类型的三亲系统（如我们的母星系统）。通常，当协调成本高和/或突变率低时，无交配类型的三亲系统是受欢迎的，当协调成本低和突变率高时，有自避交配类型的三亲系统是受欢迎的。在从前者向后者的过渡中，总是有一个区域，在这个区域内，一个自避双亲系统变得最优。1.3有限繁殖中的突变和协调。上述模型仅限于从一个内繁殖中提取一个、两个或三个双亲的繁殖策略。这留下了许多问题没有回答。首先，三亲繁殖是否主导了所有n亲--三亲主义和三种交配类型生殖策略的起源？还是在某些情况下，由更多亲本的生殖策略主导？其次，当亲本来自一个群体，而不是在一个群体中时，这些交配系统的收益和成本是否会变得更高？为了解决这些问题，我们将Kondrashov的有害突变积累模型作为一个基于个体的模型来实现，在这个模型中，生物体可以产生双、三或四亲本，在这个模型中，生物体属于独立的鱼类个体群体，这些个体都同时繁殖双、三或四亲本。与交配系统中亲本的数量无关，物种也可以进行自我回避，这样任何一个个体都能为其N亲本O型弹簧贡献一个配子。类似于我们以前的模型(1.1)，自我回避会导致协调成本，从0（无成本到自我回避）增加。在此模型中，在低协调成本下，三亲交配策略再次主导了双亲交配策略。然而，在协调成本较低的情况下，四亲策略支配着三亲策略，亲-亲策略支配着四亲策略，等等（左面板1.2，图1）。然而，这种单调显性的层次结构被从n个独立个体中捕获配子所破坏（右图1.2）。事实上，在对协调双亲配子的成本的合理假设下，三亲制实际上主导了双亲制和四亲制（因此也主导了n6=3的所有形式的n亲制）。第1章：三亲制和三配型的起源图1.2。有协调成本和无协调成本的n亲交配系统的相对成功。左图：两亲、三亲和四亲交配系统的相对成功，当没有任何成本来捕获NDI和Erent双亲时。颜色表示相对的亮度，从白色（最低亮度）到黑色（最高亮度）。

右上角：相对成功的交配系统，当找到双亲时，会产生协调成本。虚线表示双亲主义支配所有其他n亲交配系统的协调成本。右下角：放大协调成本的范围，其中双亲主义支配其他交配策略，由虚线划定。当协调成本低于这个范围时，四亲本主义占三亲本主义的主导地位。因此，在自我回避的有机体群体中，如果协调n个双亲的生产有相关的成本，则有一个甜蜜的焦点，即结合n个双亲的遗传物质的好处大于协调这些双亲的组合的成本。在合理的假设下，n的最优值为3。地球的低突变-10-第1章：三亲本主义和三种交配类型的起源以及高协调成本的不寻常组合可能为双亲本主义创造了繁荣的环境。-11-三亲本主义和三种交配类型的生物学后果2.1三亲本物种的遗传学在本节中，我们将重点解释我们的遗传学以及它与你们物种的遗传学的比较。我们生命形式的生物化学起源的细节，以及形成它的精确化学，竹藤希望在这里包括。我们的遗传系统和你的遗传系统之间最关键的差异是，我们的物种有三倍体基因组，它是由来自我们三个父母的三个单倍体配子组合而成的（每一个都是不同的自避交配类型），而你的二倍体基因组是由来自你两个父母的两个单倍体配子组合而成的。必要时，我们将参考我们的双链染色体的遗传物质资产，类似于你自己的遗传系统，以便你能够理解我们描述中的类比。不管怎样，我们的遗传系统和你们的遗传系统都有配子：在有性生殖过程中，细胞被用来产生新的有机体（如精子或卵子）。在配子形成之前发生的重组事件的细节在补充材料附录6.2中进行了讨论，并在附录2.1中进行了概述。我们的遗传学动力学以及如何对交配类型进行正确的分配令人惊讶地类似于玩具，但一些关键的问题将在补充材料附录6.2中进行扩展。正如第12章第2章：三足生殖的生物学后果之前讨论过的，我们的物种由三个典型的不对称交配类型组成。这些配子类型由三种决定性别的基因型来区分:XXY、XYY和XYZ。每种配子类型都产生单倍体配子（即含有一个染色体拷贝的生殖细胞），每种类型的一个配子需要聚集在一起才能产生三倍体O型弹簧。因此，每个亲本将其三分之一的遗传物质贡献给O型弹簧，反过来，O型弹簧的基因组由其亲本基因组的三分之一组成。XYZ交配型产生最大的配子（类似于卵子），它可以是X、Y或Z三种遗传类型之一。在繁殖过程中，这个配子由其余交配型产生的另外两个较小的配子（类似于卵精）受精。在你的物种中，你会因此把XYZ定义为雌性，把另外两个定义为雄性，尽管重要的是要注意到这种类比与我们的性别不完全匹配。Erence需要注意的主要问题是，两种“雄性”交配类型各自只产生一种配子。TheXXY基因型只产生X配子，XYYY基因型只产生Y配子。

因此，产生所有三个X、Y和Z配子的雌性配子在生物学上决定了O型弹簧的交配类型。我们在《我们的物种》中包括了一个描述两种交配类型情况下性别决定的“Punnett平方”的例子（表2.1)，以及它的扩展来说明这一概念（图2.2)，说明了这一概念，并表明所有三种交配类型在出生时分布均匀。第13章第2章：三种配子的生物学后果图2.1。A）以地球为基础的二倍体基因组的图解。B）二倍体系统减数分裂过程中的染色体交叉。C）二倍体基因组中的重组染色体。D）我们三倍体基因组图解。E）三倍体系统减数分裂过程中的染色体交叉。f）三倍体基因组中染色体的重组。人类交配类型分配的Punnett平方。图2.2。我们种中交配型分配的部分Punnett立方体。字母a、b和c用于帮助遵循三配对类型。第2章：三配对的生物学后果2.2配子不对称的出现生殖系统地球和我们的家园的自然历史涉及许多方面，但不是所有方面。值得注意的是，在地球和我们的星球上，交配类型先于配子不对称。前面几节描述了三亲遗传、交配类型、自我回避和遗传对我们星球高辐射环境的影响。在这一节中，我们讨论了配子大小对称性的演化。此外，我们提出了一个案例研究来说明这些概念在我们星球上的自然历史和进化生态学的背景下。在我们的星球上，就像在地球上一样，存在着巨大的差异交配系统，对应着巨大的差异不受精策略。然而，模态匹配系统有三种自我回避性。我们星球上最常见的配子大小模式，如前一节所述，是两种性别的配子接近它们的存活大小，而一种性别产生更大的配子。然而，一个重要的少数物种有一个性别产生接近最小存活大小的配子，两个性别产生较大的配子。因为在地球上，小配子的个体通常被称为雄性，而大配子的个体被称为雌性，所以可能很容易将所有小配子性别与雄性联系在一起，将大配子性别与雌性联系在一起。这可能是有用的，但肯定掩盖了一致同意的细微差别，尤其是因为我们的社会科学家也认为性别和性别之间有类似的区别。为了使这些想法具体化，我们提出了配子不对称进化的动态和静态模型，其中包括三种给定的具有不同配子的自我避免交配类型。~15~2章：三配体的生物学后果图2.3。配子大小演化的模拟。灰色的深浅区分不同性别的配子。每条曲线都指示了一个初始条件下配子大小的演化轨迹。左图：在两种性别的情况下，一种性别进化成最小的配子大小(0)，另一种性别进化成大的配子大小。这就恢复了地球上发生的一切。右图：在三种性别的情况下，一种性别进化成大配子，两种性别进化成最小配子。动力学模型假设一个多性别共同进化的耦合系统。该模型假定所有性别的配子大小通过自然选择而进化，以增加个体拥有的O型弹簧的数量。O型弹簧的数量取决于两个组成部分。这是与自己性别成员的竞争，一个人的配子成功与配偶的配子融合的机会随着配子产生的数量而增加。然而，在用于配子生产的总能量中存在一个交易，因此生产更多的配子是以更小的配子大小为代价的。

第二个组成部分是与其他性别的合作，在那里O型泉成功出生的次数随着两个合并配子的大小而增加。我们对该模型进行了仿真，结果显示在Fighture2.3中。为了让你相信该模型的有效性，我们表明该模型的双性案例恢复了我们观察到的地球典型情况--～16～2章：三性进化的生物学后果一性进化为具有较大的配子大小，而另一性进化为具有最小的配子大小。在该模型的三性版本中，我们表明一个性别进化到拥有大的配子大小，而另外两个性别进化到拥有最小的活配子大小。这一模型在补充材料第6.3节中有详细的描述。第二个模型得到了几乎相同的结论，尽管与现有的理论机制相吻合。特别地，我们用三种交配类型评估了三亲遗传的进化稳定性，每种交配类型都有一个不同的配子。对于下面更详细讨论的飞花物种，我们提供了条件，使得两种性别采用最小可行配子大小和一种采用最大配子大小是进化稳定的策略(ESS)。也就是说，最小配子大小是一个最优解，突变到更大的配子大小不会提高它们的完整性。当这两种性别的配子最小时，另一种性别的大配子也是进化稳定的。这些问题与双重交易（即欺骗，见补充材料）的概率有关。只要这些概率略高于零，就有必要。只要稍加修改，这个模型就适用于我们星球上的大多数物种（包括我们），尽管正如我们上面指出的那样，有些物种具有独特的匹配系统，以至于其他系统存在。该模型在补充材料第6.4节中有详细描述。我们将注意力转向一个案例研究来帮助阐明这些观点。就像你的世界一样，配子大小不对称对进化成配子大小不对称的物种的后续发展产生了深远的影响。这是最容易理解的-17-第2章：三配子配制的生物学后果--通过松散地将那些有小配子的性别与雄性联系起来，而那些有大配子的性别与地球雌性联系起来，然而，正如上文所指出的，通过与地球性别进行类比，失去了许多细微差别。在我们的星球上，就像在你们的星球上一样，一个物种的“雄性”作为性选择的结果而进化出巨大的展示是很常见的。类似地，一些物种的雄性保持后宫，因此进化出实质性的性生理二型。我们星球上的一些物种展示的一个现象，在你们星球上不可能出现，就是“雄性1”和“雄性2”的个体之间频繁合作寻找配偶。这是可能的，因为这些雌性动物不是为了遗传而直接相互竞争，而是在与“雌性”繁殖方面有着共同的兴趣。在这种物种中，一种性别的雄性相对较小，但擅长昂贵的表现，而另一种性别的雄性单调（无论是身体还是行为），但长得很大或进化出异常的身体特征，如非常敏捷或雄性。显然，三亲遗传和配子不对称的后果非常深远，我们不能在这里解决所有这些后果。取而代之的是，我们更详细地展开一个特殊的案例研究：飞花属（这是我们对这一系列物种名称的最佳直译）。一个里程碑式的案例：飞花属在你的世界里，查尔斯·达尔文和阿尔弗雷德·华莱士同时发现自然选择是生物科学的一个转折点。