Per quale motivo si sono evolute e conservate due differenti modalità di riproduzione? La risposta è semplice: poiché a seconda delle situazioni o l'una o l'altra sono lo stratagemma più adatto da utilizzare.

Poco efficiente dal punto di vista produttivo, la riproduzione sessuale risulta dispendiosa per le energie che richiede, rischiosa o addirittura mortale. E apparentemente priva di una funzione esclusiva. Esseri viventi come batteri, alghe e protozoi ne fanno a meno e vivono bene lo stesso. Per questo gli scienziati si interrogano, senza trovare un accordo, sull'utilità della riproduzione sessuale

La riproduzione asessuale è molto veloce e poco dispendiosa dal punto di vista energetico: non richiede di sprecare energia per produrre e mantenere efficienti apparati riproduttori né per elaborare strategie di corteggiamento o ricerca del partner e peraltro garantisce un notevole numero di discendenti.

L'unico svantaggio è però che tutti i figli sono identici geneticamente al genitore: tutto ciò funziona egregiamente a patto che le condizioni ambientali restino sempre le stesse. Qualora questo non si verifichi, iniziano i problemi. Immaginiamo infatti una colonia di organismi originatisi per gemmazione da un individuo che non è in grado di sopportare una temperatura superiore ai 26°C. Tutto andrà bene e la colonia prospererà fino a che la temperatura non subirà incrementi. Un eventuale rialzo della temperatura a 28°C sarà già sufficiente ad eliminare l'intera colonia.

La riproduzione sessuale invece dà origine ad organismi che possiedono un corredo di geni ereditato per metà dal padre e per metà dalla madre (nel caso di riproduzione anfigonica) e pertanto differenti da entrambi i genitori. La genesi dei gameti inoltre è caratterizzata da processi di ricombinazione genica che modificano ulteriormente i geni degli organismi figli. Tutto ciò conduce in ultima analisi ad una notevole variabilità del patrimonio genico dei figli, che sfocia in una maggiore capacità di adattamento al mutare delle condizioni ambientali.

Tra tutti gli organismi originatisi da due genitori mediante riproduzione sessuale, esiste una notevole probabilità che almeno uno sia caratterizzato da un corredo di geni tale da permettergli di sopravvivere ad un mutamento dell'ambiente in cui si trova, continuando pertanto a vivere e a riprodursi.

Nel caso della riproduzione sessuale degli organismi unicellulari, la variabilità deriverebbe dai processi meiotici e di ricombinazione (vedi autogamia, singamia, coniugazione).

Secondo la "Red Queen Hypothesis" il sesso si sarebbe evoluto per proteggere gli organismi dai parassiti. I parassiti, infatti, evolvono molto rapidamente e trovano continuamente nuove strategie adattative, per cui le specie parassitate devono anch' esse evolversi velocemente e le riproduzione sessuale consentirebbe, appunto, questo.

Nel corso dell'evoluzione della vita sulla Terra gli esseri viventi hanno generalmente scelto come via preferenziale l'una o l'altra modalità di riproduzione, ma alcuni le hanno conservate entrambe all'interno del loro ciclo vitale, alternandole secondo necessità.

Il principio della lotteria è stato suggerito dal biologo americano George C. Williams nella sua monografia "Sex and Evolution".

Questo autore sostiene che la riproduzione sessuale introduce una grande varietà genetica necessaria per la sopravvivenza in ambienti mutevoli o sfavorevoli. Egli usò, appunto, l' analogia dell lotteria per cui riprodursi asessualmente in ambienti instabili, o comunque sfavorevoli, sarebbe come acquistare un grandissimo numero di biglietti per una lotteria, ma tutti aventi lo stesso numero !

La riproduzione sessuale, al contrario, consisterebbe nell' acquistare meno biglietti ma ciascuno con un numero differente.

"Uno dei maggiori misteri della biologia è il motivo per cui esiste la riproduzione sessuale e perché è così diffusa. L’evoluzione tende a esaltare quelle caratteristiche dell’organismo che lo rendono meglio adattato al suo ambiente, e la riproduzione sessuale non offre molti vantaggi da questo punto di vista. Richiede un dispendio di energia decisamente maggiore rispetto alla riproduzione non sessuale, è un metodo meno efficiente per ottenere nuovi individui (nella riproduzione asessuata tutti i membri adulti della specie sono in grado di procreare) e anche di passare i propri geni alla generazione successiva.

Spesso si è sostenuto che la riproduzione sessuale offrisse il vantaggio di rappresentare un’ulteriore fonte di variabilità nella generazione di nuovi individui, variabilità che rappresenta la “materia prima” su cui agisce in funzione evolutiva la selezione naturale. Anche questa spiegazione è però alquanto debole, dato che le mutazioni favorevoli sono molto rare ed è dubbio che il vantaggio aggiuntivo offerto dal piccolo incremento di variabilità possa compensare il dispendio energetico.

Se però questa modalità si è mantenuta e diffusa, qualche altro vantaggio reale, seppur meno evidente, lo deve offrire. La spiegazione del quesito sembrano averla finalmente trovata il portoghese Ricardo B. R. Azevedo insieme a Christina L. Burch e colleghi dell’Università di Houston e dell’Università del North Carolina a Chapel Hill, che ne danno conto sul numero odierno di “Nature”. Analizzando le mutazioni che si presentano in una lunga successione di generazioni del moscerino della frutta (Drosophila melanogaster) – animale ideale per questo tipo di indagini sia perché il ciclo generazionale è estremamente breve, sia perché il suo genoma è ben noto fin dal 2000 – hanno scoperto che il vantaggio offerto dalla riproduzione sessuale ha sì a che fare con la variabilità genetica, ma nel senso inverso a quanto finora supposto: non incrementa di molto la possibilità di mutazioni favorevoli, ma consente di isolare e tenere a bada in modo molto efficiente le mutazioni sfavorevoli" [Le Scienze (03/03/2006)]