Evolutionära intressen för män och kvinnor sammanfaller inte alltid. Detta är känt som sexuell konflikt:manliga innovationer som gör att de kan reproducera sig mer ibland skadade kvinnor, och vice versa.

Manliga fruktflugor, till exempel, injicera sina partner giftiga kemikalier under sex. Dessa toxiner förstör spermier från honans tidigare kompisar, förbättra sina egna chanser att bli ensam far till hennes avkomma. Men gifterna gör också flughonor sjuka och minskar deras livslängd. Kvinnor, i tur och ordning, har utvecklat försvar för att motverka kemikalierna, ibland på bekostnad av mäns framgång.

Biologer tror att sexuella konflikter bottnar i storleken och antalet reproduktionsceller – ägg och spermier. Hanar producerar vanligtvis ett stort antal spermier som kan befrukta flera ägg. Kvinnor, å andra sidan, producera ett litet antal stora reproduktionsceller, och så investera mer energi och resurser i var och en.

Mitt team av evolutionära biologer vid University College London har nu identifierat en annan typ av sexuell konflikt, går tillbaka till tiden då de mest komplexa organismerna var gjorda av enstaka celler, möjligen så långt som för 1,5 miljarder år sedan. Denna uråldriga sexuella konflikt – innan de två könen ens existerade – hade att göra med vars mitokondrier som skulle överföras till avkomman.

Vems mitokondrier kommer att föras vidare?

Vi studerade nedärvning av gener som finns i mitokondrier – strukturerna inuti våra celler som andas och producerar energi. Hos många djur och växter, när ägget är befruktat, bara moderns mitokondriella gener överlever, medan faderns mitokondrier går förlorade.

Detta är inte en slump:Kvinnor har utvecklat många mekanismer för att känna igen en partners mitokondrier som kommer in i ägget. När de upptäckts, en armé av enzymer skickas för att smälta dem. Tidigare forskning har visat att att bli av med manliga mitokondrier är ett sätt att hålla ättlingarnas mitokondriella gener mutationsfria. I det långa loppet, nedärvning av friska moderns mitokondrier är goda nyheter för avkomman.

Men det finns många undantag som förblir oförklarliga. Hos vissa arter, paternala mitokondrier förblir osmälta, som om fadern hade hittat ett sätt att skydda dem från att upptäckas. Främling fortfarande, i organismer som fruktflugor och många växter, det är fadern som förstör det mesta av sina egna mitokondrier under produktionen av spermier.

Om moderns arv är lika fördelaktigt som tidigare forskning visar, varför finns det så många undantag?

Med den långa eller korta vyn

I vår nya studie, vi visar att dessa undantag uppstår på grund av en sexuell konflikt om kontrollen av mitokondriellt arv.

Med hjälp av matematisk modellering, vi fann att evolutionen hos kvinnor tenderar att fokusera på långsiktiga effekter. Att förstöra faderns mitokondrier gör det lättare att sålla bort skadliga mutationer i framtiden, men denna effekt utvecklas över många generationer. Denna strategi fungerar bra på kvinnor, eftersom samma friska uppsättning maternal mitokondrier förs ned genom den kvinnliga linjen om och om igen.

Men män har inte en lång evolutionär tidshorisont att ta itu med i det här fallet. Eftersom de flesta av deras mitokondrier ersätts av moderns mitokondrier i början av varje generation, Evolutionen kan inte upptäcka långsiktiga fördelar från mäns mitokondriella gener. Eftersom det inte finns någon långsiktig koppling, de kan bara dra nytta av den omedelbara framtiden, och det betyder ofta att de skickar vidare en del av deras mitokondrier just nu. Hanar försöker därför förbättra konditionen hos sina avkommor på kort sikt, även om långtidseffekterna är skadliga.

Det är dessa olika intressen hos män och kvinnor som kan leda till en evolutionär kapprustning, eftersom urvalet i de två könen verkar i motsatta riktningar. Evolution hos kvinnor strävar efter att hålla framtida generationer fria från manliga mitokondrier, medan hanarna gör allt för att få in några av sina i mixen.

"Om och om igen, män har kommit på sätt att undergräva kvinnlig förstörelse av sina mitokondrier, sa min medförfattare, genetikern Andrew Pomiankowski. "Så kvinnor var tvungna att utveckla nya sätt att blockera manliga mitokondrier. Vår modell förklarar bra varför det finns så många olika mekanismer som används för att utesluta manliga mitokondrier, och varför män ibland gör det själva."

Allt handlar om kontrollen av mitokondriellt arv - och för män är det bättre att sitta i förarsätet för att bestämma hur många mitokondrier de bidrar till blandningen än att helt uteslutas.

En sexuell konflikt som ledde till könen

Det finns bevis för att denna konflikt går tillbaka till de dagar då alla organismer var gjorda av enstaka celler. Manliga och kvinnliga kön fanns inte, eftersom alla reproduktionsceller var av samma storlek.

"En av strategierna en organism kan använda för att vinna i den här konflikten är att helt enkelt ha fler mitokondrier än sin partner, till exempel, genom att öka storleken på deras könsceller, sade Andrew Pomiankowski. Slående detta kan ha varit drivkraften till att utveckla två kön i första hand." Större könsceller - de framtida äggen - fick en fördel i kampen om mitokondriell arv, helt enkelt genom att svämma över mindre könsceller – föregångarna till spermier – som hade färre mitokondrier att bidra med.

De flesta biologer tror för närvarande att två kön har utvecklats genom arbetsdelning – en så kallad "disruptivt urval"-teori. Stora kvinnliga könsceller kan överleva längre men kan inte röra sig mycket, medan mindre spermier är ömtåliga men rör sig snabbare och kan hitta fler parningspartners.

Vår hypotes om könens ursprung, om sant, lägger till en ny vinkel till denna ursprungsberättelse, spåra det tillbaka till en gammal konflikt om mitokondriellt arv. Kvinnor kan ha vunnit denna uråldriga strid genom att helt enkelt producera större könsceller packade med mitokondrier, se till att mitokondriell överföring är effektivt ensidig (och skörda de långsiktiga konditionsfördelarna). Men i slutändan, som med alla vetenskapliga hypoteser, den här kommer att få stå testet av grundlig experimentell verifiering.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.