听说过物种灭绝,可是很少听说过新物种诞生,地球上的物种究竟从何而来?

秋水饮马


地球上的新物种都是从原有的物种演化而来的。人类能见证物种灭绝,却很少见证新物种诞生,这是因为相对物种灭绝,新物种诞生要困难得多,是在一个很大的时间尺度内发生的。

物种灭绝

造成物种灭绝的原因,要么是天灾,要么是人祸,无论是那种,都是在一个比较小的时间尺度内发生的。距今6600万年前的白垩纪末大灭绝导致了当时75%的生物灭绝,而这些动物绝大多数都是在一千年的时间之内消亡的。人类活动更是极大地加快了物种灭绝速度,北极大海雀从被发现到灭绝只有不到500年,而人类消灭渡渡鸟仅用了200年,消灭巨儒艮更是只有27年。这个时间尺度是几代人甚至一代人就可以见证的。

北极大海雀,1844年灭绝

巨儒艮,1768年灭绝

自然演化下的新物种诞生

自然演化下新物种诞生的过程极其漫长。先是同一遗传群体中出现种内分异;然后种内分异经常长时间的积累,最终产生新物种,母种与新种以生殖隔离为标志彻底分道扬镳。由于这种的种形成方式是分两步走的,因此叫做“两阶段的种形成”。

例如,距今258万年前,地球进入极寒的更新世,我们称之为冰河世纪,北方的古代棕熊走上了适应海冰生活的演化之路,到大约60万年前,真正意义的北极熊诞生。北极熊这个新物种的形成用了足足200万年的时间,而人只有区区六七十年寿命,相较之下不值一提。

北极熊

生物演化是一个渐变的过程,每个新物种都不会有真正意义上的第一只个体。我们把今天的北极熊和棕熊对比,发现性状差异很大而且能各自稳定遗传,证明一个新物种已经诞生了。化石证据和DNA证据告诉我们,这个新物种出现于大约60万年前。然而,在古代棕熊向北极熊演化的过程中,任意几百年、几千年甚至上万年的时间里,这个物种都不会有很明显的变化。因此,人的一生乃至几代人、几十代人都察觉不到生物演化,是再正常不过的了。

棕熊

现代智人于7万年前走出非洲,到今天演化成黄种人、白种人、黑种人和棕种人。全世界的人都是当年走出非洲的那一拨人的后代,而7万年的时间仅仅使我们的肤色和外貌有些细微区别,连亚种一级的分异都还没有达到。由此我们也可以知道,大自然这个造物主创造一个新物种是多么的漫长,一个新物种的诞生有多么不容易。

人类也可以是造物主

少数情况下,新种可以通过基因突变或者染色体变异,在很短时间内与母群产生生殖隔离,从而阻断基因交流,不经过种内分异而一步达到生殖隔离。这样的物种形成方式我们称之为“一步跳跃式的种形成”,最典型的就是多倍体。

双倍体西瓜和四倍体西瓜的基因组是完全相同的,但同样的遗传物质前者有两套,后者却有四套。它们交配产生的子一代是不可育的三倍体西瓜,因此它们有生殖隔离,是不同物种。我们用低温或秋水仙素诱导西瓜幼苗,抑制其有丝分裂,就可以使其染色体加倍,得到多倍体西瓜,这样就能在很短时间内得到一个新物种。

三倍体西瓜就是我们平时吃的无籽西瓜

多倍体植物很常见,有天然形成的,也有人工培育的。我们现在吃的小麦就是野麦经过与山羊草的两次杂交、两次低温诱导染色体加倍形成的。

我们今天吃的小麦是八倍体

多倍体在动物中极为罕见,只有少数几种低等动物存在多倍体现象。多倍体动物最早是比利时生物学家凡·纳登发现的,他发现马蛔虫有双倍体和四倍体两种。

通过多倍体虽然能在短时间内创制一个新物种,但多倍体只有人工育种用途,对增加生物遗传多样性作用不大。通常情况下,人类要毁灭一个物种很容易,大自然创造一个新物种却很漫长。目前,人类活动已经使物种灭绝速度比自然灭绝快了1000倍,有1.6万种生物濒临灭绝,若再不采取有力措施进行保护,还会有大量物种走向灭绝,而生态系统一旦崩溃,要重建往往需要几百甚至上千万年时间。因此,保护好现有的生物和环境就显得尤为重要。

渡渡鸟,1681年灭绝

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动物博览


现今地球上的物种都是地球已有的物种进化来的,每天都有新物种产生,只是人类不知道而已。至于最初的生命怎么来的,主流观点认为来自于海底热泉系统。

自然界的物种已经被人类记录的多达1000万种左右,数量非常庞大,然而地球上的丛林、海洋、岩石圈还有大量区域人类并未涉足,20千米的高空大气中、海底岩层下1400米等处都发现了生命,它们都和以往记录到的生物不同,是被人类记载到的“新生物”,至于它们存在了多久,因为资料少,很难分析。地球的物种据估计可能有3000万种之多,人类不可能全部找到,并且观测。

新物种只有在产生之后才能被人类观测到,这是个时间的先后顺序,但是即便人类观测到了它们,也难以知道它们到底是刚产生的还是很久前就产生的“新物种”。反过来已经被人类记载到的生物,如果多年未再次在野外发现,就可以认定已经灭绝。这又是个时间顺序,先是发现了某种已经存在的物种,然后人类投入时间去研究它们,过了一段时间后,人类再也不能在自然环境中找到它们,于是就认定它们灭绝。

所以并不是没有新物种产生,而是人类目前的观测能力无法在新物种产生的那一刻就立马知道,并捉一些拿来研究。地球3000万物种,基因数量很大并且复杂,只要生物繁衍就会出现基因突变,而基因突变是产生新物种的基础之一。

进化论的观点是正确的,达尔文当年就曾根据一种兰花的形状预言存在一种人类还没有发现的蛾类昆虫,果不其然在几十年后这种物种真的被找到了。而现在更是被应用于农作物育种、药物生产等领域,再次证明进化论的正确。


来看世界呀


所有物种都一直在进化,即使变化不明显。进化的变化一般用“代”来表达,由于人类的代际时间是20-30年,即使2百年里只经历了6-10代,所以变化非常缓慢,无法直接观察。所以当想到一个新物种的诞生,通常会想象一个难以置信的缓慢,超过数百万年的过程。但对于有的物种来说,进化速度非常快,特别是对于繁殖周期快的物种或者经历剧烈变化环境选择的种群,进化导致新物种诞生有时只需要几十年。

新物种进化诞生的经典方式被称为异源性,即一个物种的种群进化成两个不同的物种。进化是等位基因频率随世代的变化,如果属于同一物种的不同群体之间被各种因素隔离不能自由繁殖,那么不同群体就会朝着不同的方向进化,以不同的方式适应或利用不同的环境或资源。随着时间的推移,这些种群可能会变得非常不同,以至于即使把它们放在一起,也无法交配繁殖,这就形成了新的独立物种。

以下是近些年发现的一些新物种诞生过程的例子

大约500年前葡萄牙人带到马德拉岛上生活的少量欧洲鼠已经进化成至少6种不同的物种。马德拉岛是一个崎岖的火山岛,岛上有很多岩石和悬崖相互孤立,如下图,由于葡萄牙人在岛上建立了许多不同小定居点,每个定居点都留有小群老鼠,老鼠被隔离在不同的区域,最初的物种欧洲鼠有40条染色体。1999年科学家捕获的老鼠虽然看起来相似,但染色体数目从22-30条不等,它们都没有丢失染色体DNA,而是随着时间的推移,一些染色体融合在一起,所以现在这些老鼠只能与染色体数量相同的老鼠交配,使每一群老鼠成为一个独立的物种。

人类活动也会导致物种的快速进化,并创造出新的物种,其中一个例子就是伦敦地下蚊。这种蚊子在19世纪中叶伦敦地铁被挖掘的时候从地上的库蚊种群中分离出来的,后来适应了这个人为创造的伦敦地铁系统的温暖地下气候环境,形成了一个地下种群。伦敦地下蚊子不能再与地面上的同类蚊子交配,当这两个品种杂交时,卵子是不育的,表明存在生殖隔离,实际上已经成为一种新物种。伦敦地下蚊一年四季都繁殖,不耐寒,会咬老鼠和人类,而地面上的蚊子耐寒,冬天冬眠,主要叮咬鸟类。

2017年science有文章报道,普林斯顿大学的科学家们第一次能够在野外实时观察到一个全新物种的进化,只花了两代。一只外来达尔文雀与一种本地物种的两只雌性交配,交配产生了后代。这些后代鸟和本地物种有不同的叫声,喙和体型,这些都是雀用来吸引配偶的特征,因此在繁殖方面,新杂交雀完全被隔离,为了生存必须与同类交配。

新物种的形成大部分情况下是一个缓慢的过程,但是由于人类活动,在过去的几百年里,物种灭绝的速度明显加快,有科学家认为地球上的生物正开始经历历史上的第六次大灭绝事件。


科学闰土


正如题主提到的是“听说”。所以我们的知识积累往往跟我们“听说”的来源有关。媒体大多会报道物种的灭绝作为警醒世人的事实,而不大会大张旗鼓的报道新物种的产生,于是给我们留下了灭绝的状况很严重,而新物种很少诞生这样的印象。


新物种的出现有人择因素

此外,新物种的提出,以及对原有物种的灭绝的判定实际上都是某种“人择”的过程,也就是按人的标准(大多时间是按研究者的标准)来界定的,因此如果没有研究者对新物种进行发现、归类和命名,或对灭绝物种进行搜寻、鉴别,我们如何能够知道这些物种的存在呢?所以我们听说的东西,可能跟世界上真实的情况有一定的差别。这一点值得注意。[头条·小宇堂——未经授权,严禁转载]

新物种的名称会在正式发表的科学文章中提出。一旦科学家进行了必要的研究并确定所发现的生物体代表一种新物种,科研结果就会在科学文稿中进行描述,或以书籍的形式出版,或以论文的形式提交给科学期刊。于是学界通常会沿用相关文章的名字来指代该新物种。

例如:今年慕尼黑卢马大学(LMU)和巴伐利亚州动物学收藏研究院的科学家们在马达加斯加岛上发现了五种新的青蛙。其中最大的可以放在你的大拇指上,而最小的可能只有一粒米大。上图:不到手指大小的马达加斯加蛙类新品种(2019年命名)

物种灭绝的消息受到排除困难的影响

在生物学中,灭绝是生物体或其群体的消失。灭绝的最后时刻通常被认为是该物种最后一个个体的死亡,即便此物种在此之前可能已经失去了繁殖和恢复种群的能力。由于物种的潜在范围可能非常大,因此确定这一时刻很困难,所以对灭绝的判定通常是回溯性的,也就是通过一些迹象来确定灭绝的历史事件。这种判定灭绝的困难导致了诸如拉撒路物种的现象——在一段明显的缺席之后,一种被认为已经灭绝的物种突然“重新出现”(通常是在化石记录中)。

现今仍然存活的典型的拉萨路物种就包括鹦鹉螺和腔棘鱼。

地球上到底有多少物种?

曾经在地球上生存过的所用物种当中超过99%的物种——相当于超过50亿的物种已经灭绝了。关于地球现今物种数量的范围保守的估计大约是在1000万到1400万之间,其中只有大约120万种被人类发现并记录,而其余超过86%的物种根本未被描述过。2016年,有科学家称,目前估计有约1万亿种物种在地球上生活,但只有千分之一的物种被描述。

物种的产生源于特化

物种通过进化过程中的“特化”过程而产生——当新的个体在适应环境的过程中变得与原物种不同,并能够找到和占据一个生态位时,就成为了一个新的物种。新物种若能够适应新的环境和生态位,它们就会兴起并茁壮成长,而物种在不断变化的条件下或在激烈的生态竞争下无法继续生存时,就会灭绝。一个物种可能在其首次出现的1000万年内就灭绝了(或许只留下了化石),而另一些物种在数亿年内在几乎没有形态变化的情况下仍然活得好好的,这种物种可能就会被称为“活化石”。

查尔斯·达尔文在1859年出版的《物种起源》中首次描述自然选择在物种形成中的作用。他曾将性选择视为进化和物种形成的可能的机制,但后来发现这存在问题。

种群隔离造成的特化

根据特定种群彼此隔离的程度,有四种地理相关的物种形成模式:异域、边域、邻域和同域。 物种形成也可以通过畜牧业、农业或实验室人工诱导。此外,遗传漂移是否是物种形成的次要或主要因素也是许多当前研究的主题。

上图:物种形成过程的四种地理模式,从左到右:异域、边域、邻域和同域。从上到下四个阶段分别为:

  • 原种群

  • 特化的初始阶段

  • 生殖隔离的进化

  • 在新范围均衡之后的新独特物种

基因因素造成的特化

多倍体是快速形成同域物种的重要原因,例如染色体数量加倍; 结果是其后代立即从亲本群体中生殖分离,玉米就是典型(下图)。 如果通过自然选择,通过繁殖隔离来支持杂交,则也可以通过杂交产生新物种。有学者指出,许多现有的植物和大多数动物物种在其进化历史中都经历过多倍化的事件。但动物很少有多倍体,因为多倍体动物大多在胚胎期死亡(这可能跟动物基因组的稳态特征有关)。虽然具体原因不明,但研究发现,很多无性繁殖的生物都是多倍体,它们通过孤雌生殖或非融合生殖来产生后代并延续种群。[头条·小宇堂——未经授权,严禁转载]

上图:上:野生墨西哥类蜀黍(也称大刍草); 中:玉米与大刍草杂交种; 下:玉米

人工创造的新物种

实际上人类的发展也促使了不少新物种的诞生,快速的例子就包括花卉市场的那些分繁复杂的花卉品种,此外还有各种各样的宠物,以及在农业上选育杂交而培育出来的各种层出不穷的农作物新品种。

实验室中创造新物种的最成功的一个例子便是20世纪80年代后期有科学家使用迷宫来选育果蝇的实验。该迷宫的不同出口有不同的栖息地选择,如浅色/深色和湿/干的环境,果蝇可以根据空气中的化学信号来选择偏好的出口飞出(迷宫确保了果蝇不是偶然碰到某个出口而飞出)。每一代果蝇都会被放入迷宫中,从迷宫的两个不同出口飞出的果蝇个体会被分开繁殖。在繁殖三十五代之后,由于栖息地的强烈偏好差异,这两个果蝇种群在生殖上被成功隔离:它们只在它们喜欢的区域内交配,且不与喜欢其他区域的苍蝇交配。另有科学家通过将向果蝇提供不同的食物,例如淀粉或麦芽糖,来进行选育,展示了经过几代繁殖后果蝇发生了生殖隔离,这似乎导致了新的果蝇品种的产生。[头条·小宇堂——未经授权,严禁转载]

下面是典型的人工培育的新物种:

上图:左,野生鲤鱼,右,金鱼。

上图:左,野生甘蓝,右,花椰菜。


更多的人造新物种的例子,读者可以自行脑补(注意不包括蜘蛛人、蚁人、XMen之类哦)。


小宇堂


一个新物种的出现可能需要数万年数十万年的基因突变的积累,量变引起质变直到有一天原本属于同一物种的两个群体发生了生殖隔离,这意味着新物种的诞生。


但是没有人会准确的知道这个时间点,即使现在发现的一些新物种,它们也未必是最近才进化为新物种的。很可能它们已经存在了几十万年几百万年,但是人类都未曾发现。当然了人类的历史太短了,一切好像都是最近几百年开始出现的。抬头仰望天空开始航天探索,开始深海探索等等,这样的时间对于生物进化来看太短了。

只能说人类发展到现在为止,可能之前百分之九十五的时间都是在东躲西藏、每天都在为填饱肚子发愁,而剩下的百分之五的时间肚子填饱了就愿意去思考一些事情,吃饱了穿暖了就要去仰望天空了。


地球上的生物都是从几十亿年前的简单细胞开始发展进化,变成多细胞变得越来越复杂,为了不断的适应环境或者说被环境选择,从地理隔离开始有了新的环境,最终导致生殖隔离的出现意味着新物种的诞生。

物种灭绝和新物种的出现也许在自然条件的影响发生的并不会那么快,但是有了人类的“参与”,让物种灭绝的速度加快,这些很可能在几十年内就可以完成。但是新物种的出现人类是影响不了的,它的时间基数也是非常长的。




科学黑洞


答:地球上的物种,由于地理环境的原因,每时每刻都在酝酿着生殖隔离,但是要分化出新的物种,一般需要数万年甚至百万年的时间。


生物进化以物种为单位,不同物种之间会存在生殖隔离,在大自然中,地理隔离是加速生殖隔离的重要因素,形成生殖隔离的时间是很漫长的。

一个物种因为地理因素导致基因交流中断,在一边的物种中,如果某个个体发生了基因突变,这个基因又具有优势,就有可能在它的后代中保留下来。

当地理隔离的同一物种,在基因差异上达到一定阈值,就有可能产生生殖隔离,当形成整个物种的生殖隔离时,我们就说新的物种产生了。然而在大自然中,新物种的产生是非常缓慢的,一般需要数万年以上的时间。


比如白犀牛是非洲的特有物种,又分为北部白犀和南部白犀,两者外貌较为相似,但是在细节上有区别,比如南部白犀体型更长一些,体色要深一些;北部白犀和南部白犀的基因有很大区别,导致它们之间存在生殖隔离。

目前南部白犀有近2万头,但是世界上最后一头北部白犀“苏丹”,于2018年3月19日死去,也宣布北部白犀这个物种彻底灭绝。


在人类活动的影响下,一个物种的灭绝,可能只需要几十年几百年的时间,比如生活在毛里求斯的渡渡鸟,在人类发现后200年间,就被人类捕杀殆尽。

目前每年都有动物被宣布灭绝,灭绝速度超自然灭绝速度的百倍,而新物种的产生又是非常缓慢的,所以说地球生物圈正在经历第六次生物大灭绝事件。

以人类目前掌握的生物技术,是可以加速产生一些新物种的,这样的物种只能在人类的庇佑下生存和繁殖,种群非常脆弱,比如一些特殊的宠物,还有人工利用基因突变技术选育的鸽子等等。


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艾伯史密斯


听说过物种灭绝,可是很少听说过新物种诞生,地球上的物种究竟从何而来?

咋一看确实如此,因为地球上每天都可能有物种消失,但我们关注到的只是一些我们所熟悉的物种,还有很多甚至灭绝了我们都不会知道!但有一个问题我们必须要了解下,灭绝一个物种并不难,也许只要一个瞬间加上几年的时间即可,比如六千五百万年前的恐龙灭绝,证据指向是一颗小行星撞击了尤卡坦半岛,绝大部分恐龙都在这个后续的数年间灭绝!那么请问恐龙是哪里来的?

当然恐龙灭绝依然众说纷纭,但事实上在6500万年前确实发生了事情导致恐龙时代直接终结!恐龙最早应该是从三叠纪开始,历经侏罗纪、最终在白垩纪晚期突然消失!但我们从鸟类的早期化石中判断出鸟类是小型恐龙进化而来,因此从这一点意义上来说,恐龙并没有真正消失,而是依然在地球不断的繁衍与演化!

最早恐龙出现在约2亿3500万年前的三叠纪晚期,但恐龙的出现一直是个谜团,大部分古生物学家认为恐龙演化自三叠纪早期或中期的祖龙类,并且恐龙在三叠纪到侏罗纪和白垩纪这些演化过程中平均大小都在不断变化,这也证明恐龙也是在不断适应环境进化的!

而白垩纪晚期的小型恐龙则在剧变中幸存了下来,但却并没有停留在恐龙时代,而是不断演化走向了鸟类(必须要注意下,鸟类的进化过程早在恐龙同时代就开始了哦,恐龙灭绝只是给出了更大的发展空间而已)!

但这个过程及其漫长的最少也将经过数万至数十万年,生物之间的差异可以用物种来形容,不同物种之间比较明显的特征是生殖隔离!但生殖隔离在大型哺乳类动物的进化上是最漫长的!物种的进化在现代依然缓慢进行,但却不如物种灭绝的速度,比如渡渡鸟、白暨豚、斑驴.......不过有一个比较有趣的现象,体型比较小的物种进化速度明显比大型哺乳类要快得多,以下分享几个案例:

一、500年前被葡萄牙人带到马德拉岛上生活的欧洲鼠已经进化出至少6种不同的物种,各自之间的染色体已经有了差异!

二、伦敦的地铁线路中的蚊子源自库蚊,但现在与地面蚊子有了很大区别,比如冬季不休眠,一年四季都繁殖,无法与地面蚊子交配产卵等!

但这些老鼠蚊子大家都不会感兴趣,多100个物种又如何?只能多买鼠药蚊香招待一下,因此各位也许并不比感叹大自然消失的物种,因为它正在偷偷的创造物种,只是很多时候你不知道甚至是反感等等,但这就是自然,不是我们能随心所欲的!


星辰大海路上的种花家


物种的灭绝和诞生与生存环境息息相关。在非洲大草原,环境单一而稳定,物种同样稀少而稳定。在热带雨林中,环境复杂易变,物种也丰富易变。

在非洲大草原,几乎都是吃草的或者吃肉的,大部分动物都栖息在草地上。热带雨林就不一样了,吃草的,吃果实的,吃树叶的,吃花蜜的以及它们的天敌,可以进化出很多物种。栖息在地上的,在树干上的,在树冠上的动物也可以进化出不同的物种。



其中的道理很简单,世界上很少有全能冠军,为水而生的物种竞争不过陆地物种,只能待在水里。有些物种进化出了在树叶上生存的本领,它们也只能在树叶上“独霸一方”,离开树叶就竞争不过其它物种。有新的生存环境,才能进化出新的物种填补空缺。


物种的诞生在不同的环境中同时进行,虽然进化速度很慢,但是地球上有多少个相对独立的种群,就有多少物种在同时进化。比如老虎,华南虎、东北虎、孟加拉虎都在同时进化,都在适应各自的环境,如果不是人类的影响,若干年后,这些老虎亚种就可以变成真正的物种。因此生物进化的速度并不慢,一个物种分布到N个不同的生存环境中,它就可以分化出N个独立的物种。

物种诞生的速度和灭绝的速度可以这么概括:环境变得复杂了,原来的单一的物种灭绝,孕育出更丰富的新物种,就像草原变成雨林。环境变得简单了,丰富的物种灭绝,孕育出单一的新物种,就像雨林变成草原。



不过人类的出现是个例外,人类到森林干老虎,到树上打豹子,去草原猎狮子,开飞机抓老鹰,划帆船捕鲸鱼。人类是海陆空全能的,征服了森林和草原,踏遍了南极和深海,甚至可以改变环境,把森林变成沙漠。那么问题来了,人类严重影响了其它物种的生存空间,物种再也不能“一个萝卜一个坑”的霸占自己的生态位置,于是大量物种快速灭绝了。


飞鱼科普


如果说的是严格意义上的物种,那么至少要几万年才能产生,因为你至少得等它与原有物种产生种族隔离,这个一般情况下普通生物一万年都不够,不过像微生物、果蝇这样的短周期繁殖的生物倒是有可能的。不过好像并没有人特意记录它们的演化吧…

如果不是太严格的物种,那么产生还是挺多的,比如人类的朋友狗狗。

这些狗狗品种在古时候绝壁没有。不过这只是新品种而不是新物种。前面说过,常规动物的新物种一般得上万年,都超过人类历史了_(:D)∠)_....

但物种灭绝就快得多了,某些不适应环境的,又或者被人类盯上的生物都会快速灭绝。你养大一只鸭子要大半年,把它煮熟只要半个钟ಥ_ಥ


星宇飘零2099


新物种一直都在酝酿之中,这个过程从未停止过。狭义上讲任何一个物种子群落由于环境变迁、地理隔离而造成基因异化,成功适应并长期繁衍之后都会形成新的物种,北极熊和棕熊的分化就是个例子。只不过复杂生命体的异化时标大都远远超过近代人类文明的时长,所以不易察觉。广义来讲,物种连续进化如果已经大大改变了自身的形态、特性也不失为一个新物种的诞生过程。举例来说,和远古的祖先智人相比现代人足以被认为是一个新物种了。所以新物种既可以是并列的,也可以是继承的。

最后,地球上的物种起源,无论是地热说还是太阳说甚至包括地外说,也都是从简单物种开始像大树的根系一样由一而多、由简入繁逐步演化、分化而来的。


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