任何一種性狀得以演化的必要條件就是，該性狀與繁殖成功是正相關的，更確切地說，該性狀應當有利於相關基因在未來的延續。因此，如果同性戀是演化的產物——很顯然它是，原因下面會解釋——那麼與偏好同性相關的遺傳因素一定要在繁殖上具有某種優勢。這樣一來問題就很明顯了：既然同性戀者比異性戀者繁殖的後代少，那為什麼自然選擇沒有將同性戀這一性狀淘汰掉呢？
這個悖論對那些完全沒有異性戀傾向的絕對同性戀者而言尤為突出。不過，就算是對雙性戀者而言，這個問題依舊存在，因為繁殖結果哪怕只有毫厘之差，也會使潛在的演化進程發生巨大的變化，這在數學上是可以證明的。
演化理論的巨擘之一霍爾丹（J.B.S. Haldane），曾做過這樣的計算：假設有一對等位基因，其中常見的那個最初在人群中 99.9% 的人身上都能找到，而另一個罕見的則只有 0.1% 的人口攜帶。如果這種罕見基因具有 1% 的繁殖優勢（每一代能產出 101 個後代，而常見基因每代只能產出 100 個），那麼僅需要 4000 代的時間（從演化角度看只是一眨眼），局面就將發生逆轉，最初的罕見基因會占據 99.9% 的基因池。這就是所謂利滾利”的力量，通過自然選擇發揮作用。
對我們而言，這其中頗有深意：任何有損基因繁殖能力的性狀，哪怕程度輕微，（從演化的角度講）都會遭到殘酷的淘汰。而同性戀看起來正像是其中的一個。男同性戀者有孩子的幾率大約是異性戀者的 20%。我還沒有見到女同性戀這方面的可靠數據，但看來很可能存在著類似的模式。而且，雙性戀者繁殖出的後代數量，應該也比異性戀者要少，因為異性戀者把自己的戀愛時間和精力都傾注到了異性身上。
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同性戀的遺傳基礎
在不同文化中，同性戀者在人口中所占的比例是差不多一致的。是什麼保持了這一性狀的遺傳傾向呢？
說同性戀是後天習得”的也不能用以解釋這個現象（※此處已更改）。科學界普遍認為，同性戀是有生理基礎的。一方面，許多野生動物都有同性性行為。更重要的是，同性戀在智人（ Homo Sapiens ）中持續地、高比例地、跨文化地存在。
20世紀90年代初，美國國家衛生研究所（NIH）的一個遺傳學研究小組發現，位於 X 染色體上的等位基因 Xq28 能夠預測男性的性取向。大部分同性戀權益倡導者相當看好這一研究，而主張性取向完全是個人生活方式選擇的那些人則對可能的研究結果頗為畏懼；然而後續研究則一直沒有得出明確的結論。情況比大家想象的要復雜得多。
一些研究未能證實 Xq28 對性取向有任何決定作用，而另一些則對原始研究表示支持。而且越來越清楚的是，無論 Xq28 對男同性戀者影響如何，這一基因與女性的性取向無關。此外，其他研究表明，常染色體上的一些區域也會影響人的性取向。
綜上所述，我們可以得出一個合理的總結，幾乎可以肯定男同性戀性狀的出現是受到了基因的直接影響，雖然或許並不是由一個或多個等位基因嚴格控制的。女同性戀性狀也是如此，只是其涉及的遺傳機制和相關基因都與男同性戀不同。
將性取向和具體的 DNA 對應起來的研究很有啟發性，但一直沒有得出確定的結論。除此之外，還出現了其他的遺傳學證據。針對兄弟姐妹和雙胞胎的大量研究數據表明，基因在性取向中所扮演的角色非常復雜，我們尚不能完全理解，但其作用是真實存在的。值得注意的是，同性戀一致性在領養的兄弟姐妹（因此基因上沒有關聯）間要比在親生兄弟姐妹間低，而親生兄弟姐妹間的同性戀一致性又比異卵雙胞胎的要低，異卵雙胞胎的則比同卵雙胞胎的低。
這些研究結果還進一步證明了，遺傳因素對性取向的影響是男女有別的。其他的研究則證實了同性戀傾向，無論男女，相當程度上是遺傳的。
同性戀起源的若幹假說
難以否認，我們面對著一個演化之謎：同性戀的潛在基因傾向究竟為什麼能延續下來？我們仍沒有找到答案。不過演化學者提出幾個非常有潛力的假說：
親緣選擇假說。 科學家們推測，產生利他主義的基因幫助了有遺傳關系的親屬，從而使後者的利他基因具有了遺傳優勢，利他主義便得以延續。同樣的道理也可能適用於同性戀：同性戀個體不用在其自身的繁殖上投入時間和精力，或許他們就能夠幫助親戚養育後代，而最終使這些孩子身上潛在的同性戀傾向基因在演化中受益。
不幸的是，目前尚沒有證據表明同性戀者花了特別大量的時間幫助親屬養育後代，甚至看不出他們和家人互動的時間比其他人多。不過也不要急於下結論：這些結果是基於問卷調查得出的；它們反映的是觀點態度而非實際的行為。再者，調查面對的是現代化的工業社會，大概不能代表人類祖先的情況。
最近的一項研究以南太平洋薩摩亞群島的男同性戀者為對象進行了調查。薩摩亞是一個更加傳統的社會，當地的男同性戀者被稱為 Fa'afafine”， 不生育後代，完全能被社會全體接受，尤其被他們的血親家庭所接受。這些男同性戀者對侄（外甥）輩傾注了大量的精力——這些孩子與他們平均有 25% 的基因是相同的。
社會聲譽假說。 有人類學證據表明，在工業化之前的社會，同性戀男性更有可能成為牧師或者祭司，他們的異性戀親屬也因此獲得了較高的社會聲譽，並因此占有繁殖優勢，從而使得任何共有的同性戀傾向基因得到延續。這是一個非常有吸引力的想法，不過也缺乏實證支持。
群體選擇假說。 大部分生物學家都認為自然選擇發生在個體及其基因的層面，而非發生於群體之中。但人類可能是一個例外；或許包含有同性戀個體的群體比全部是異性戀個體的群體更好。最近，人類學家莎拉•赫迪（Sarah B. Hrdy）等人指出，在人類演化史的大部分時期，養育後代不都是父母的（更不是母親的）專利，我們的祖先有很多擬母親行為（allomothering），那些並非孩子雙親的人，尤其是其他的血緣親屬，參與到了撫養後代的任務中。智人發展出這樣一套體系是很有道理的，因為在所有的靈長目動物中，智人的新生兒是最無助的，需要成人投入的精力也最多。如果種群中有足夠多育兒幫手是同性戀者，整個群體都將從中極大地受益。
另一方面，就算人類祖先中的同性戀者並不一定要參與到合作撫養後代的任務中去，他們較少生育（或者幹脆就不生），這本身就為其異性戀親屬節省了更多的資源。還有研究者提出了其他群體層面上的模型，關注社交互動而不是資源利用：同性戀也許與更強的社交性和社會合作有關；它還可能阻止為爭奪異性而產生的暴力競爭。
平衡多態假說。 或許同性戀這種遺傳傾向與某種或者某幾種特定的基因共同起作用時，會因為某種未知的原因而產生補償性的益處，比如著名的鐮刀形紅細胞貧血症（sickle-cell disease ※此處已更改），這種病的致病基因有助於預防瘧疾。雖然目前還沒有確定哪一段基因是決定性取向的，但我們仍舊不能排除這種平衡多態的可能性。
性別對抗選擇假說。 萬一某種性別個體的一個或多個同性戀基因（造成繁殖後代減少），在另一種性別個體的身上會起到相反的效果呢？ 我更喜歡性別互補選擇”（sexually complementary selection）這種說法：在一個性別——比如男同性戀中損害生存適應性的基因，在女性身上可能就具有增強適應性的作用。
一項研究發現，男同性戀者的女性親屬比男異性戀者的女性親屬會生育更多的後代。這表明同性戀基因雖然對男同性戀者及其男性親屬不利，但對其異性戀女性親屬來說卻是一項繁殖優勢。
就我所知，目前還沒有發現相反情況，女同性戀者的男性親屬並沒有更強高的繁殖適應性。這種情況可能永遠都不會出現，因為越來越多的證據表明女同性戀和男同性戀的遺傳方式並不相同。
非適應性的副產物。 同性戀行為可能既不是適應性的，也不是不適應的，它可能就是一種非適應性的行為。也就是說，它也許並沒有得到自然選擇，而是作為某些優勢性狀的副產物被保留了下來。這樣的優勢性狀可能是渴望形成配對關系、尋求感情或者生理上的滿足，等等。那麼，為什麼會存在這樣的傾向，為什麼人與人之間的親密關系是愉悅的？ 答案很有可能是，在演化進程中，長期的配對關系最有利於個體的成功繁殖。
為什麼要研究同性戀
關於同性戀的演化謎題還有很多其他的假說，但並不是無窮無盡，並不是任何一個假說都能自圓其說。以我們現在掌握的知識，只能夠確定：同性戀是有生理基礎的，但其生理機制的演化過程仍是一個不解之謎。
另外一個問題是，我們為什麼要費心研究同性戀的演化過程。
雷•佈拉德伯利（Ray Bradbury）在《火星編年史》（The Martian Chronicles）一書的末尾，描述了令人不寒而栗的一幕：一個人類家庭為了躲避地球上即將爆發的核戰
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