科学家是如何发现人和大猩猩之间有生殖隔离这个现象的?

死亡樱花


很多朋友聊到了染色体数目,这个确实是个大问题。


但是还有一个问题,不用科学家也能发现啊,因为人和黑猩猩不交配啊,这就是生殖隔离!


其实生殖隔离的方式有很多种,并不是是说只有当受精之后的胚胎不发育,或者后代不育。别说是猩猩了,就连尼安德特人也没有被大多数智人看得上,起码尼安德特人看起来更像是现代人吧。然而,还不是被智人甩掉了。只有少部分尼安德特人与智人产生了后代的结晶,但是很快就被智人的基因淹没了。


尼安德特人也消失了。


所以根本的原因是,生物界并不是随便带找个相近的物种就进行繁殖啊。这就是合子前隔离。对于动物和植物都有这样的情况。在植物中,存在花朵结构的不匹配,雌雄蕊的位置决定了很多兰科植物物种不能互相交流花粉。而动物就更多了,外貌、个头、颜色,甚至是叫声都是匹配的条件和原则。


所以人类和黑猩猩互相都看不对眼了,这就是一个非常重要的生殖隔离。千万不要被电影骗了,所谓的美女在动物眼中要么是食物(当然大猩猩是吃素的),要么是入侵者。当然社会性的动物有时会接受一些长相不太一样的其他物种共同生活,但是仅此而已。


人类与黑猩猩差别要比人类与黑猩猩的差别大得多,行为、食性和生活环境都有巨大的不同,况且人类与大猩猩分化的时间已经非常长了,至少从南方古猿之前就分道扬镳了,那也是600万年之前的事情,这么长的时间演化,已经让人类与猩猩之间,很难再形成基因交流了。


植物人史军


其实在1927年的时候,白俄罗斯的一封报纸上,就刊登过一则惊人的消息,报纸上称苏联在进行人猿杂交的实验,那么这个消息一经披露之后,立刻引起了轩然大波,当时无数人指责苏联,认为他们的行为是反人类和反自然的。

后来又有一位叫做埃威尔曼斯的人,这个人写过一本书,这本书当中记录了一个重要的信息,据说在1952年的时候,有一位年轻的医生从苏联的集中营逃了出来,这位医生告诉一位记者,他是因为违抗命令而被逮捕的,原因是因为有人要求他用猩猩的精液,给一些女子受精。

那么这些消息的真假与否,我们无从得知,但一些杰出的科学研究人员,给出了他们自己的意见,我们从染色体的角度来看,人和猩猩是无法产生后代的,因为人的染色体有23对46条,而猩猩的染色体则为24对48条。

如果人类和黑猩猩进行杂交,只有可能出现47条染色体的后代,但染色体是需要一一配对的,47条染色体就意味着有一条染色体是多余的,所以可能出现的情况是,要么是根本无法生育,要么就是杂种不活,而杂种不活可以理解为死胎。

不过这里有一个问题,就是有些动物在染色体不匹配的条件下,也可以产生后代,典型的就是马和驴,还有老虎和狮子,马的染色体有32对64条,而驴有31对62条,它们杂交之后就会生出骡子,而骡子的染色体则有63条,所以骡子是无法生育的,这就是所谓杂种不育,而杂种不育也属于生殖隔离的方式之一。

最后这里还有一个有趣的传闻,据说在80年代的时候,我国有人曾经申请过一个人猿杂交的技术专利,据说这种技术是用人的精液给黑猩猩授精,然后会产生一种介于人和黑猩猩之间的物种,这个物种可以代替人类干活,转移劳动力等,不过这项技术专利,应该没有实现,否则今天的工厂里面,可能就没有那么多工人了。


科学薛定谔的猫


这个问题问的,很容易让人突发奇想啊!难不成是有人试验过之后才发现了这个现象?我们不好妄加猜测,但是据说艾滋病毒就是大猩猩和黑猩猩传给人类的,所有的艾滋病毒类型都起源于非洲的一些地方,基本都是大猩猩和黑猩猩出没的地区,至于它们是如何传给那里的人类的,至今还是个谜。

先不讨论是什么手段得知这个科学结果,我们还是先从理论上来讲一下生殖隔离吧,这种现象在生物界中也是很普遍的,比如我们常见的马和驴,它们在种属亲缘上就很相近,所以马和驴交配的话仍然能繁育下一代,生出来的就是骡子了,但是通常骡子就无法再生育下一代了,这种现象称为不完全生殖隔离,类似的还有老虎和狮子,它们交配后可以生出狮虎兽,这种动物可以长得很大,但是也没有繁育下一代的能力了。

之所以这些动物之间会出现这种现象,是因为它们的基因染色体都已经发生了较大的变异,已经不配套了,再将它们放到一起就很难重新组合了,即使有个别的可以重新组合,也难以再持续性代际繁殖,比如马的基因是32对,而驴子的基因是31对,虽然它们结合还能生出骡子,但是由于基因染色体无法再进行下一步的配对组合,所以骡子就无法再繁育下一代了。

人和大猩猩的染色体对数差别比马和驴的还大,人有46条染色体,而大猩猩是48条,数量上差两条,而且染色体本身也大多已经不能搭配,因此也就形成生殖隔离了。

至于是不是形成了完全的生殖隔离,或者说人和大猩猩还会不会基于繁殖行为下形成胚胎个体,科学界通常认为是不可以的,因为基因差异比较大。至于现实中有没有这样的实践性实例,我们不得而知,不过前两年有新闻报道说印尼发生过村民侵犯雌性红毛猩猩的事件,从报道分析来看应该也是不可以的。






其实有些生殖隔离现象是很容易形成的,据说在黑猩猩这个种群中,分布在刚果河两岸的黑猩猩和倭黑猩猩因为刚果河的阻隔而在各自长期的进化演变中生成了生殖隔离,其时间不会超过10万年,何况人与大猩猩都已经各自进化了数百万年呢?


科普大世界


难道会有人认为是做了羞羞的事情才发现的么?不!这种思想简直是太羞耻了!而且存在对生殖隔离的误解!

生殖隔离指由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配,或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制。即不存在生殖隔离需要满足的条件是:可育的后代。所以,由于人有46条染色体,大猩猩有48条染色体,二者交配产生了后代,这个后代拥有47条染色体,无法对分,所以是不可育的后代。

而人和大猩猩有生殖隔离这个现象并不需要科学家来发现,人们在驯养家畜的过程中就已经发现了。比如驴和马。二者模样相似,亲缘关系较近,所以使其杂交结果产生不能生育的骡子。说明驴和马有生殖隔离。也有人曾经做过人和黑猩猩杂交的实验,一般是用人的精子给雌黑猩猩受孕,也有反过来用黑猩猩的精子试图让女人受孕的。在前苏联,由于缺乏伦理方面的限制,这类试验做得比较多。西方国家也有些人试验过。不过这些试验无一例外都失败了。而现在,这种不被伦理道德所支持的实验几乎是不可能进行的。人和黑猩猩的关系比大猩猩和黑猩猩的关系还要近,他们杂交都不可能成功,何况和亲缘关系更远的大猩猩。

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染色体数目不同,就能让生物学家知道,人和大猩猩们无法混血。

因为人和黑猩猩、大猩猩等灵长类动物之间的染色体数目不一样,凭借这个证据,就基本能断定,人和这些灵长类近亲之间,多半存在生殖隔离。人类拥有23对染色体,而黑猩猩、大猩猩这些大猿则拥有24对染色体。


但俄罗斯的生物学家的确曾经不信邪的尝试过人猿杂交实验,他们认为这样可以得到一些忠诚听话的士兵,实验失败了,这可真是一个好消息。主持实验的伊万诺夫被流放到西伯利亚,最终死在那里,他的讣告还是大名鼎鼎发现条件反射的巴甫洛夫写的呢。



为什么会有染色体的不同?融合学说最终胜出。

历史上,在面对人类与人类的近亲黑猩猩和大猩猩等生物的染色体数目不同这一事实时,生物学家们分为两派,一派认为是大猩猩们的祖先获得了一对新的染色体,另一派则认为是我们的祖先丢失了一对染色体。

图示:注意最左边的共同祖先。左图共同祖先有48条(24对)染色体,而人类变成了46,即人类丢失了一对染色体。右图共同祖先有46条(23对)染色体,而其它近亲物种,各自在进化中获得了一对新染色体。从概率上看,左图更合理一些。


不过,事实更加奇妙,这两派的观点都不对。人类的祖先并没有真的丢失一对染色体,而是将共同祖先的两对染色体融合成了一对。但在历史上,最先想到这个正确答案的科学家,却发现自己要证明这一点真是太困难了。最初,他们使用染色体上明暗条纹的配对来阐述这一新的观点——融合。但这样的证据无法让人完全信服,这样做,看起来更像玩拼图游戏。

图示:人类(Human)\\黑猩猩(chimp)\\Gorilla(大猩猩)\\红毛猩猩(orangutan)

图示:当两条染色体发生融合时,就会出现双着丝粒染色体,虽然时间已经过去数百万年之久,但染色体上的痕迹还是能提供参考的。当支持融合学说的科学家找到人类2号染色体上的双着丝粒痕迹之后,多数人开始相信融合学说是正确的。


当然,最后证明融合学说正确性的决定性证据是我们测序了人类基因组和黑猩猩的基因组的字母顺序。现在,就可以直接检验融合学说的正确或者谬误了,这就像我们把两本小说的故事拼在一起,只要知道了原初的两本小说,拿来对照一下自然真相大白。


人类和别的动物发生过混血吗?

发生过,但不是和黑猩猩这类动物,而是和人类那些已经灭绝的近亲(也是人类只不过不是智人,我们是智人)之间,发生过许多不可描述之事,这些不可描述之事,在我们的基因组中留下了混血的痕迹。

除非洲的桑人之外,其它地区的人类远祖与尼安德特人发生过混血,而尼安德特人已经在数万年前灭绝了。而我们知道发生了混血,是因为科学家提取了尼安德特人化石中的DNA,并分析了DNA的顺序,发现亚洲、欧洲、美洲人的DNA中存在尼安德特人的特殊顺序。除尼安德特人之外,东亚人尤其汉藏族人,还与丹尼索瓦人也发生过混血。人类进化史真是相当热闹。


三思逍遥


首先要搞清楚什么是生殖隔离,即由于生殖方面的原因,亲缘关系相近的类群间不杂交,或杂交不育,或杂交后产生不生育后代的现象。实质是不同种群内的个体,受不同基因型控制,而有不同的生殖行为及相关生殖率,故种群间的基因流动受到限制或被阻止。

马与驴虽然都是驴属,具有较近的亲缘关系,但二者却存在生殖隔离,马驴的杂交种,骡子是不能生育的,遗传学研究已经证明这一点,一般是公驴与母马交配产下驴骡(成功率极低),由于马的染色体是64条,根据减数分裂原理,马的卵子里只有32条染色体,而驴的染色体有62条,驴的精子里只有31条染色体,马驴生下的骡子染色体是31+32=63条染色体。这样无论是公骡还是母骡,其精子或卵子里无法形成成对的染色体,所以骡子不具有再生育能力,即杂交后产生不生育的后代。

大猩猩与人,虽然都是类人猿,但他们分属于不同的亚科,大猩猩属于猩猩亚科,人属于人亚科。人与大猩猩根本不在一个属内,也就是说人与大猩猩在亲缘关系上,要比驴与马远许多,人与大猩猩的生殖隔离就更加突出。一是二者之间不会产生交配;二是即使二者通过人工授精的方式,使二者”受精”,也无法形成受精卵。根据现代遗传学研究,原因是大猩猩的染色体是44条,人的染色体是46条,这样大猩猩的精子或卵子里只有22条染色体,人只有23条染色体,二者的染色体无法形成配对,加之二者不在同一属内,所以人与大猩猩之间更多地出现杂交不育现象。

至于科学家如何发现人和大猩猩之间的生殖隔离这个现象,还真是不好回答。

其实人们早就发现了自然界动物之间的这种生殖隔离现象,只不过现代遗传学研究说明了这种现象的原因,就是不同种群间的物种,基因流动受到限制或不交流。也就是染色体无法配对等原因造成的,当然还有其他隔离因素(地理隔离、生理隔离、季节隔离等)作用,只不过基因的不同是最主要的因素。




赛翁


这问题怎么有两个不同的人回答都是一样的?难道是生殖隔离出问题了吗?

人和大猩猩生殖隔离理论上是一回事,实际是不是还是需要实践的检验,没有经过实践检验的理论不是科学的理论。所以科学家是如何发现的,肯定是做过实验呗,不然怎么能确定呢?


徐德文O戴维科学


生殖隔离指互相之间由于各种原因不交配,或者发生交配但不会生产后代,或者产生的后代不会作为一种独立的物种,可以一代代地自然繁殖。第一类是互不交配,比如人类一般不会与各种动物(包括大猩猩)交配,由于受到人类社会影响,这种行为在人类社会中不是很光荣的事情,如果有人私下做了,谁会公开让人知道呢?由于无法证实,所以不能说绝对没有发生过这种事情,只能说就算发生过别人也很难知道,可以保证做这种事情的人不会多,但也不能保证没有发生过这种事情,这是无法证明的事情。第二个是,就算发生自然交配也不会生产后代,这是绝大多数不同物种之间的生殖隔离,这种才是真正的隔离,由于没有后代,两者不可能建立过多的感情关系,由于关系疏远,自然就会起到生殖隔离作用了。还有一种是马和驴交配产生骡,骡是没有后代的,这种交配只能使单个马和驴通过骡建立亲缘关系,但无法建立起马群与驴群之间的群族关系,这种关系比没有后代亲,但没有马和马之间,或者驴与驴之间亲,所以也算是生殖隔离。大家都不能证明从来没有发生过人与大猩猩发生过交配,我认为人类历史这么长时期,这种事情应该发生过的,只要发生过,应该就会出现骡这类物种,人与大猩猩之间没有骡这种物种,是因为人与大猩猩的自然交配不会产生后代的原因。


龙一欧



达尔文的进化论表示,人类是由大猩猩进化来的,话说我们跟大猩猩的亲缘关系那么接近,科学家是怎么知道两者间有生殖隔离的存在的?

首先,我们先了解一下什么是生殖隔离,由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间,不可孕育后代,或者后代不可孕育产生新物种。举个例子,就是驴和马属于同一物种进化过来的,但是马和驴杂交产下的骡子没法生育,这就是生殖隔离。

其中的原因主要是染色体数量的问题,马的染色体是64条,而驴的染色体是62条,它们结合能生出骡子。但骡子的染色体无法进行下一步的配对组合,所以骡子就无法繁育下一代。

同理的,人类的染色体是46条,而大猩猩是48条,两者间的染色体数量不一样,凭借这个证据,就基本能断定,人类和这些灵长类近亲之间,多半存在生殖隔离。

那人类有和别的动物混血过吗,还真有,就是尼安德特人,他们是已经灭绝的另一支人类,但不是智人,我们是智人。期间发生过许多不可描述之事,并在我们的基因组中留下了混血的痕迹,因为科学家提取了尼安德特人化石中的DNA,并分析了DNA的顺序。发现亚洲,欧洲,美洲人的DNA中,存在尼安德特人的特殊顺序,人类进化史可真是相当热闹呢!



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生殖隔离这个现象是怎么发现的?这个不需要科学家来发现,人们在驯养家畜的过程中就已经发现了。

最常见的例子就是驴和马。二者模样相似,人们很容易想到它俩亲缘关系较近,所以尝试使其杂交产仔,结果就是骡子。骡子不能生育,这就说明驴和马虽然亲缘关系较近,但还是有生殖隔离。

人们曾经做过人和黑猩猩杂交的实验,一般是用人的精子给雌黑猩猩受孕,也有反过来用黑猩猩的精子试图让女人受孕的。在前苏联,由于缺乏伦理方面的限制,这类试验做得比较多。我国那些年也曾经有人做过。西方国家也有些人试验过。不过这些试验无一例外都失败了。


人和大猩猩的分化较早,人和黑猩猩的关系比大猩猩和黑猩猩的关系还要近。人和黑猩猩的杂交都不可能成功,何况和亲缘关系更远的大猩猩。


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