Det varierade könslivet för en typ av gröna alger har gjort det möjligt för en forskare vid University of Adelaide att testa en teori om varför det finns män och kvinnor.

Frågan om varför olika typer av könsceller utvecklats, såsom spermier och ägg (gemensamt kända som könsceller), förblir osäker.

"Varför ska det finnas män och kvinnor? Varför skulle en situation utvecklas där vissa individer producerar små könsceller som är rörliga eller rörliga (hanarna) och andra producerar stora, icke-rörliga könsceller (honorna)? "säger Dr Jack da Silva, Universitetslektor vid University of Adelaides School of Biological Sciences.

"Sexuell reproduktion kräver inte män och kvinnor, allt som krävs är sammansmältning av könsceller från två olika parningstyper. "

Den klassiska teorin för att förklara utvecklingen av könsceller av olika storlek och därför olika kön är Disruptive Selection Theory och föreslogs på 1970 -talet. Den beskriver hur en befolkning utvecklas från olika parningstyper som producerar könceller av samma storlek (eller könsceller) till parningstyper som producerar könsceller av olika storlek, som där det finns tydliga hanar och honor.

Dr da Silva har tillhandahållit det första testet specifikt för denna teori - med hjälp av reproduktionsstrategier för gröna alger.

"Teorin är att när organismer utvecklas till att bli större, det encelliga embryot (eller zygoten) väljs till att vara större också. Detta kräver större könsceller för att lagra fler näringsämnen för att ge embryot ett försprång i utvecklingen, "säger Dr da Silva.

"Organismer har en begränsad budget för att producera könsceller. Så om det finns fler blir de mindre, om det finns mindre blir de större. Eftersom ett större antal könsceller ger en parningstyp en selektiv fördel - större chans till framgångsrik befruktning - kommer den andra parningstypen att tvingas producera större, och därför färre, gameter för att möjliggöra produktion av den större zygoten. "

Publicerad i tidskriften Ekologi och evolution , Dr da Silva testade denna teori med hjälp av data från studier av volvocinalger, i vilka arter varierar avsevärt i sina reproduktionsmönster:vissa där två parningstyper producerar könsceller av samma storlek som kan röra sig (rörligt); andra som producerar rörliga könsceller av olika storlekar; och andra där en parningstyp ger små, rörliga könsceller och den andra parningstypen producerar stora icke-rörliga könsceller (hanar och honor).

Han härledde en förutsägelse från en befintlig matematisk modell av Disruptive Selection Theory som säger att för att utvecklingen av män och kvinnor ska förbli stabil, förhållandet mellan storleken på den större gameten till den mindre gameten måste vara större än tre. Matematiken säger att om förhållandet är något mindre, de utvecklas alltid tillbaka till samma storlek.

"Algerna var perfekta för att testa denna teori:de visade hela variationen av skillnader i könsstorlekar. Och teorin höll. Där det fanns könsceller i olika storlekar, de större var alltid minst tre gånger större.

"Detta ger det första testet som är specifikt för denna teori - tidigare test har handlat om förutsägelser som är gemensamma för denna och liknande teorier. Hittills har det inte funnits många starka bevis för någon av de konkurrerande teorierna, men här har vi bekräftat att den klassiska teorin förmodligen är på rätt väg.

Dr da Silva säger att det är viktigt att förstå denna utveckling eftersom den hjälper oss att förstå skillnader mellan män och kvinnor, såsom deras morfologi och beteende. "Dessa skillnader mellan män och kvinnor härrör från denna ursprungliga utveckling av könscellernas storlek och rörlighet, " han säger.