在大多數現生動物中，卵細胞的體積總是比精細胞大得多。以人類為例，單個卵子的體積是精子的1000萬倍。
在一項新研究中，美國西北大學部工程科學與應用數學系的研究人員發現，這種懸殊的體積差異是由競爭和自然選擇造成的，
研究人員開發了一個數學模型，考慮了動物進化史上非常早期的一段時間，即原始物種還通過體外進行受精并繁殖的時期，
在該模型中，更大的生殖細胞（即配子）具有更明顯的競爭優勢，因為它們可以為潛在的合子提供更多營養；不過，更小的配子在產生時只需要很少的資源，這就減少了父母的壓力。
該研究的主要作者、美國西北大學部麥考密克工程學院工程科學與應用數學系教授丹尼爾·艾布拉姆斯說：“生物體要么用最多的資源配給來產生最大的配子，要么用最少的資源來產生最小的配子。根據有性繁殖和自然選擇的合理假設，我們認為，這種體型上的巨大差異幾乎是不可避免的，”
這項研究發表在《理論生物學雜志》（Journal of Theoretical Biology）網路版上，艾布拉姆斯實驗室的博士研究所約瑟夫·約翰遜是這篇論文的第一作者，本科生內森·懷特和阿蘭·康加比爾也參與撰寫了這篇論文，
該研究小組的模型從同配生殖（isogamy）開始，在這種原始狀態下，所有配子的大小都大致相同，尚不存在明顯的性別差異，
然后，研究小組開發并應用了一個簡單的數學模型，以說明同配生殖如何轉變為異配生殖（anisogamy）。
在異配生殖中，配子要么非常小，要么非常大——這便是精細胞和卵細胞的前身，產生精細胞的個體被定義為雄性，產生卵細胞的個體則被定義為雌性，也就是我們今天所熟悉的生物學性別。
在該模型中，異配生殖是在資源有限的環境中不斷競爭而產生的。如果配子因為在體積上比鄰近配子更有優勢而更有可能存活下來，那就會導致一場有利于更大配子的“軍備競賽”。
另一方面，為了產生大量的生殖細胞，就要求生物體本身需要越來越多的資源，不過，它們可以通過產生大量微小的配子來節省資源，
“在進化早期，有性生殖剛剛出現的時候，配子是對稱的，但這種對稱性被打破了，”艾布拉姆斯說，“我們最終發現，一些生物體專門產生大配子，另一些專門產生小配子。”
艾布拉姆斯表示，至今仍未解開的一個謎題是，為什么自然界中仍然存在一些同配生殖的物種，例如，一些藻類和真菌要么是無性繁殖，要么會產生對稱的交配型，
“從查爾斯·達爾文開始，關于異配生殖的起源有很多不同的理論，”艾布拉姆斯補充道，“進化生物學中的問題很難驗證，因為我們只能研究當今的物種。我們無法看到它們數十億年前的樣子，而利用數學模型，我們可以獲得新的觀點和見解，”
