地球孕育了萬千生物,而無論是動(dòng)物、植物亦或是微生物,在保證自己的生存之外,最重要的莫過于繁衍后代了。
不過,只有屬于同一物種的生物之間才能進(jìn)行交配、正常繁衍后代。在不同的兩個(gè)物種之間,則存在著生殖隔離阻止著它們進(jìn)行交配。
那么,為什么不同物種之間不能進(jìn)行交配?生殖隔離到底有什么作用?
要弄清這個(gè)問題,首先就要知道生殖隔離是什么。
根據(jù)百科定義,所謂生殖隔離,就是指兩個(gè)不同物種在自然條件下不交配或者無法產(chǎn)生可育后代的一種隔離機(jī)制。
從定義來看,生殖隔離有兩個(gè)前提條件,其一是“兩個(gè)物種”,其二是“自然條件”。
在生物學(xué)分類中,物種也就是最基礎(chǔ)的單位“種”,在它的下面是則亞種。
例如,由于棲息地的差異,花豹下面又分為了9個(gè)不同的亞種,這9個(gè)亞種彼此之間可以自由交配并且產(chǎn)下后代,是不存在生殖隔離的。
但是,這便又牽涉到了“自然條件”。
按理來說,9個(gè)亞種的花豹是可以自由交配的,但是實(shí)際上,由于這些不同種類的花豹分布于不同的棲息地,在地理上是隔離開來的,這就導(dǎo)致了這9個(gè)花豹亞種在自然條件下便不會(huì)存在基因交流。這就是生殖隔離中的地理隔離。
除了地理隔離之外,還有季節(jié)隔離、生態(tài)隔離、機(jī)械隔離以及行為隔離等等,它們都阻止著跨物種交配行為的發(fā)生。
總之,因?yàn)橹T多條件的限制,兩個(gè)不同物種在自然條件下是不會(huì)進(jìn)行交配的,這就是生殖隔離。
如果兩個(gè)本該存在生殖隔離的物種強(qiáng)行發(fā)生了交配行為,并且還孕育了后代,那么它們的后代將會(huì)是令人惋惜的結(jié)局。
這是因?yàn)椋?/span>兩個(gè)跨越生殖隔離強(qiáng)行交配的物種,它們雜交的后代只會(huì)出現(xiàn)三個(gè)結(jié)局。
第一,雜種不活。也就是說,即使兩者雜交形成了合子,合子也存活了下來,但胚胎也會(huì)在發(fā)育過程中、發(fā)育成幼體的過程中、或者還沒到性成熟階段就死亡。
第二,雜種不育。這種情況會(huì)稍好一些,雜交后代能夠發(fā)育到成熟階段,但它卻沒有繁衍后代的能力。比如,馬和驢雜交后會(huì)生下騾子,而騾子在大多數(shù)情況下是不能繁育下一代的。
第三,雜種衰敗。在這種情況下,第一代雜交后代可能會(huì)具備生育能力,但第二代雜交后代卻會(huì)因?yàn)橹亟M基因型無法協(xié)調(diào)而沒有辦法存活。
可見,跨物種交配形成的后代即便能夠存活,在它們身上也會(huì)存在各種各樣的基因缺陷,這也正是生殖隔離的可怕之處。
往前追溯,在上百萬年前,地球上的很多相近物種其實(shí)都有著共同的祖先。以人類為例,人類與黑猩猩在700萬年前就有著一位共同祖先,也就是乍得人猿。
在那個(gè)時(shí)候,人類與黑猩猩都尚未在地球上出現(xiàn),只有分布在世界各地的乍得人猿。
到了后來,隨著時(shí)間的推移,這些被地理空間區(qū)隔開來的乍得人猿們彼此之間逐漸沒有了基因交流,于是,不同種群的基因差異變得越來越大。
這些差異一開始可能非常細(xì)微,但在經(jīng)年累月之下,細(xì)微的差異也逐漸變得顯著起來。到了某一時(shí)候,在乍得人猿的種群之間出現(xiàn)了生殖隔離,一個(gè)新的物種就此誕生。
其中一個(gè)種群進(jìn)化成為了黑猩猩祖先,而另一個(gè)種群便進(jìn)化成了人類祖先。在此之后,人類與黑猩猩各自沿著自己的方向進(jìn)化,到現(xiàn)在,已然成為兩種完全不同的生物。
不過,雖然以目前的眼光來看,人類與黑猩猩差異很大,但如果追溯基因的起源,這兩個(gè)物種卻是十分相似的,基因的差異性只有1%。
也正是由于人類與黑猩猩的基因相似度高達(dá)99%,一些科學(xué)家便懷疑人類與黑猩猩有雜交的可能,并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
在上世紀(jì)20年代,蘇聯(lián)一位名叫伊萬諾夫的生物學(xué)家進(jìn)行了一項(xiàng)爭議很大的人猿雜交實(shí)驗(yàn)。他希望通過雜交技術(shù),創(chuàng)造出兼具智慧與強(qiáng)壯體格的“猩猩人”。
起初,伊萬諾夫用人類男性的生殖細(xì)胞給三只雌性黑猩猩授精,但都授精失敗了。
后來,他又把人類女性的卵巢移植到雌性黑猩猩體內(nèi),再用人類男性的生殖細(xì)胞進(jìn)行授精,而這一次又失敗了。
緊接著,伊萬諾夫又嘗試用雄性黑猩猩的生殖細(xì)胞來給人類女性授精,但由于過于違背倫理道德,這一次實(shí)驗(yàn)沒能進(jìn)行下去。
無疑,人猿雜交實(shí)驗(yàn)室極其荒誕的,不得不說這位生物學(xué)家著實(shí)有點(diǎn)瘋狂。不過,事實(shí)上,這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)從一開始便注定了不會(huì)成功。
這便是因?yàn)椋?/span>人類的染色體是23對,比黑猩猩的染色體要少上一對,顯然是存在著生殖隔離的。
因此,即便人類與黑猩猩進(jìn)行雜交,生育的后代也是大概率不具有生育能力的。
因此,人與動(dòng)物之間是存在生殖隔離的,那么,在人與人之間也有著生殖隔離嗎?
答案是否定的。雖然地球上的人類分布在不同地區(qū),有著不同的膚色,但其實(shí)都屬于同一個(gè)物種,也就是智人,那么顯然人與人之間是不存在生殖隔離的。
實(shí)際上,生殖隔離并不可怕,若沒有生殖隔離才會(huì)是災(zāi)難。試想一下,如果沒有了生殖隔離,任何物種都可以自由進(jìn)行基因交流,那么基因只會(huì)越來越同質(zhì)化,物種也會(huì)變得越來越單一,地球也會(huì)變得單調(diào)無趣。
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