生殖隔离能打破吗(可怕的生殖隔离)

九九随心记 2022-08-31 09:25:55 投稿 浏览:191
生殖隔离是几乎不可能被打破的。打破生殖隔离,就是违反自然发展的规律。如果生殖隔离一旦被打破,世界恳定乱成一团糟!天上飞的,水里游的,打地洞的。
地球上的物种,都有相同的古老祖先。但是无数物种在进化的过程中,走上了不同的道路,这也就产生了生殖隔离,既是对不同的物种进行区分也是对物种进行保护。

生殖隔离带来的影响

说到物种问题,人们总是会讨论到杂交这一范畴中来,似乎在这个话题中,人们永远也跳不出那种奇怪想象力带来的讨论。

擅长发挥想象的人类经常思考着,如果将两个不同的物种进行融合会怎样?

生殖隔离这一概念尚未阐明之前,欧洲不少炼金术士倒是没少下功夫鼓捣一些十分离奇的东西。

即便在达尔文发表了自己的著作以后,一些疯狂的科学家也总想着搞点新花样出来。

植物受到生殖隔离的影响需要外界助力

好在有生殖隔离,不然真不知道那群疯狂的科学家会融合出什么样的怪物。

现代生物学的框架中,我们明白,生物之间的生殖隔离阻绝了不同物种之间的基因结合

这套完美的运行机制虽然偶尔会出点BUG,但整体来讲,99.9%的物种都会受到生殖隔离的影响。

包括人在内,这套机制也运作完美

生殖隔离在蝾螈蜥上的体现

生殖隔离对于动物来讲,或许人们一点也不会觉得意外,但是突然说到人类之间的生殖隔离,难道不会让人觉得困惑吗?

或者说,如今全世界的人尽管肤色不同,但都属于智人属,要说这世上还有其他人种,真不见得。

其实人类的生殖隔离早就已经完成了,从远古时期开始,这套运作机制就一直在运行,最终在掺和了各种自然因素的影响下,人类只保留下了智人

要说这是优胜劣汰也好,或者说这是物种演化的结果也罢,人类的这种演化正体现了生殖隔离的强大与可怕之处。

物种之间的隔离变化

从生物运作的底层逻辑来讲,生殖隔离是对物种形成至关重要的进化机制,包括生物行为生理过程等多方面的集合。

它从基因层面阻止了不同物种成员产生后代,或者以确保这些后代都没有生育能力。

物种生育说得简单粗暴一点就是染色体配对,一般来讲,生物都有偶数对染色体,并且从父本和母本中继承并遗传给下一代。

当然前提得是通过正常的、统一的物种交配。

正确的染色体配对形态

然而一旦生物出现非同物种交配行为,虽然从物理行为上来看这或许行得通,但是在基因层面,由于染色体的配对错误,最终导致无法构建一个完整的染色体结构,或者奇数对染色体结构。

这种情况将会导致生物体内无法正确形成染色体分裂以及DNA运作,最终的结果便是非同种生物杂交的后代无法生育,或者干脆生不出后代

骡子没办法生育后代

这里面最经典的例子就是马和驴了,简单来讲,由于马的染色体较多,无法与驴的基因产生正确的配对。

因此,就算两者是近亲,但骡子终究无法生育出后代。

可怕有强大的生殖隔离

生殖隔离不仅体现在动物身上,包括植物也会存在生殖隔离,并且植物之间的生殖隔离会更加明显。

能够影响这种生育行为的因素有很多,包括栖息地的不同、物理障碍以及性成熟等各方面。

花蜜刺通过生殖隔离促进物种形成

如果就动物本身的交配行为来讲,动物物种之间的交配仪式本身就是一种生殖隔离,这种模式被称作行为隔离。

例如鸟类之间的舞蹈活动,相关的行为都在生殖模式中体现。

而另外一个体现便是信息素,信息素通常在昆虫中更为常见。

信息素中的化合物可以帮助昆虫识别相同物种或者不同性别的个体,由于信息素中带有挥发性信息素,所以这些蒸发分子可以作为广泛的化学信号。

动物也有信息素,但在昆虫中更常见

即便生物经过这一部分考验,生殖隔离仍然没有消失,在生物之间的合子后分离阶段,生殖隔离机制可以阻止种群之间的杂交

这是生殖隔离最强大,也是最可怕的地方

绝大多数生物都会经历受精卵这一过程,受精卵或者胚珠的发育决定了生物种群是否可以延续。

由于生殖隔离的存在,当卵子或者胚珠受精,但受精卵并没有发育时,植物和动物中会经常发现一种类型的不相容性

例如青蛙属之间的杂交,受精卵便可能没有分割,或者囊胚发生正常分割,但是原肠胚发育失败。

最终在整个初始阶段,表面上看是正常的,但实际上胚胎发育在最后阶段便会出现错误。

如果是哺乳类动物或者其他脊椎动物,杂交不育会较为普遍。

前面我们所讲到的骡子便是属于这种情况,如果不是人为的干预,野外中的马和驴根本不会抬头看对方一眼。

自然界中不会产生骡子这样的生物

所以对于有性繁殖的动物来讲,遗传学中的交配机制,以及受精机制都从各方面体现出生殖隔离的强大。

哪怕有漏网之鱼,最后也能在“新物种”身上加装一个补丁,然后问题就解决了。

因此,生殖隔离从两个基本层面的运作彻底解决了物种杂交,即防止形成可行的受精卵,合子后机制阻止杂交种传递自身基因。

对于人类来讲,前面也提到了生殖隔离,这种隔离发生的时间更早,并且最终只保留了智人人种

科学家也在其中寻找了多年,才解决了相关问题。

早期智人的模型

生殖隔离在人类身上的体现

在人类进化研究这一块,科学家通过人类基因组以及DNA分析,最终发现古代人类谱系的分离时间要比以前想的更早一些。

科学家认为,欧亚大陆以前存在过“超古代人类”,并与70万年前的尼安德特人、丹尼索瓦人的祖先杂交。

这一事件被推测出大致发生在200万年前,这一时期其他人类开始分离,超古代的尼安德特人和丹尼索瓦人的祖先种群比以往任何时候已知的其他人类种群的杂交更久远。

科学家推测古代人类存在杂交

而在后来的发展中,尼安德特人和智人成为了当时地球上种群最庞大的人种。

无论是更早以前,还是智人时期的人类,人种结构非常多样。

关于尼安德特人的陨落,科学家认为除了有智人在智力方面以及劳动能力更占优势的情况下,生殖隔离也是十分重要的一个环节。

想象中的尼安德特人和智人

从头骨来看,智人与尼安德特人的头骨结构差异十分大,尼安德特人的头骨更长、更低,并且有着更宽的骨盆。

而智人的头骨在与今天现代智人的头骨对比中没有明显的区别。

从局部的差异性来看,耳骨的形状差异是最明显的,这使得智人直接与黑猩猩和大猩猩区别开来。

另外在10万年前的化石证据中,科学家仍然可以识别出头盖骨、耳骨和骨盆之间的明显差异。

两者在头骨上表现出的差异

种种迹象表明,人类的独立进化历史可以追溯到更远的时期。无论是智人还是尼安德特人,种群发展的关键仍然是繁殖。

智人与尼安德特人无法很好地结合彼此的基因,因此智人与尼安德特人之间的性选择和差异化也越来越明显。

如今不少科学家都认为尼安德特人和智人是两个不同的物种,因此两者在生殖模式存在生殖隔离

尽管有证明表明55000年前,有过智人与尼安德特人的杂交,现存的部分非洲部落人群中含有一定的尼安德特人的DNA。

最终存活的,只有智人

最终骨骼的结构人种的发育状态来看,智人存活下来,尼安德特人消失,生殖隔离或许在里面起到了促进作用。

很难说这套生物筛选机制是好是坏,对于现在保留下来的物种来讲,它仍然是自然界最伟大的“工程师”。


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