人類是不是和所有生物之間都有生殖隔離?這意味著什麼?

丹讀


按照界門綱目科屬種的劃分,人屬下面現在只有一個智人種,就是目前的人類,所以人類和其它所有生物之間都存在生殖隔離,不可能和其它生物產下後代,就算是和人類親緣關係最近的黑猩猩都無法交配。歷史上,蘇聯的生物學家伊萬諾維奇,就曾嘗試過用人類和黑猩猩進行雜交,計劃培育出擁有人類智商和黑猩猩體格的半人猿。

我們祖先的風流行為,也為現代人帶來了一堆遺傳病,抑鬱症、尼古丁上癮、二型糖尿病、狼瘡、尿失禁等,尼人的基因把現代人從頭到腳都禍害了一遍,很多遺傳病都是拜尼人所賜。除了尼人,智人還和其他人種有過基因交流,例如丹尼索瓦人,漢族體內就有大約0.2%的丹尼索瓦人基因。

行為隔離指的是兩個物種間由於不同交配儀式而產生的生殖障礙,也被稱為稱為性行為隔離。例如,果蠅(Drosophila melanogaster)和 D. simulans由於它們的形態相似而被認為是兩個物種,即使它們在實驗室中保持在一起也不會交配。而果蠅(Drosophila ananassae)和 D. pallidosa是美拉尼西亞(Melanesia)的雙胞胎。儘管在實驗室中可以產生可育的後代,但在野外,它們很少產生雜交種。

動物之間一旦生成不同亞種,就很難再通過生殖來合二為一了。科學家在亞馬遜叢林有研究證明,分別居住在大河兩側的一種靈長類,就形成了不同的亞種,它們之間就沒辦法結合了,基因上發生了差異,毛色和行為都具有很大差別了,但是骨骼結構卻是一樣的,可能這部分變異較少吧。至於“獅虎獸”、騾子,那是人為干預的結果,其後代都沒有生育能力。其實,生物的存在意義就是將自身的基因傳承下去,這彷彿就是基因密碼中的主控部分,所有的行為都為這個目的而存在和發生。有很多動物,比如食蟲目小動物鼩鼱,寧願失掉自己的生命,也要爭取交配權,所有的雄性鼩鼱都活不過一年,雌性生命大約一年半。


踏腳石偏三輪


目前科學界的結論是人類只和尼安德特人沒有生殖隔離。不過很遺憾,尼安德特人在三萬多年前已經滅絕!

尼安德特人

尼安德特人是人類進化史中一個代表性群落的簡稱,因為在德國尼安德特山谷發現化石而命名。尼安德特人在12萬年前曾經統治者整個歐洲,非洲北部地區和亞洲西部地區,最終在3萬年前消失。在2010年的研究表明,除了非洲人外,亞歐大陸上現代人類均有1%-4%的尼安德特人的基因。

關於生殖隔離的意義

生殖隔離簡單的來說事阻斷物種(種群)之間的基因交流,保護種群的穩定性,使得種群在自然條件與外界環境下更良性的發展!生殖隔離是物種形成的基本因素。

人類的生殖隔離對我們自身種群有很強的保護性,舉個例子,如果一旦沒有生殖隔離,人類與其他動物基因相差極大,而產生的後代將會破壞人類本身的穩定基因,此時的新物種會患有各種各樣的疾病,而這些疾病幾乎沒有治癒的可能,這種恐怖的現象將會以難以控制的速度在散佈全球,人類在若干代之後絕對會遭受滅頂之災!


而生殖隔離就很好的保護了人類自己的穩定基因,讓人類可以更穩定的發展,進化,如果沒有生殖隔離,極大的概率,現在地球上還是跟數萬年前一樣,完全沒有文明···


武天老師


所有現有物種中,人類(現代智人)跟所有生物之間都有生殖隔離

在現存物種中,人類與黑猩猩的親緣最近。在20世紀20年代,蘇聯生物學家伊萬諾夫(Ilya Ivanovich Ivanov)就開始嘗試創造人類與黑猩猩的雜交後代。他進行了一系列實驗,試圖創造一種人類/非人類的猿類雜交後代,其中包括用人類精子對雌性黑猩猩進行人工授精和用猿類精子給人類女性授精的實驗,甚至將一名女性的卵巢移植到一隻名為諾拉的雌性黑猩猩體內,然後用人類精子給她授精,但都沒實現目標。

人類與黑猩猩兩個物種的染色體非常相似,但還是存在較大差異,如染色體數目不同,人類2號染色體是在其他類人猿中兩條染色體(2A和2B)融合的結果,人類1號、4號、5號、9號、12號、15號、16號、17號和18號染色體與黑猩猩的同源染色體相比,部分片段發生倒置。

人類(現代智人)歷史上曾經跟尼安德特人和丹尼索瓦人有過基因交流

世界上所有人類都屬於物種現代智人(Homo sapiens),解剖學上的現代智人大約在30萬到20萬年前出現,現代智人是人屬中唯一倖存的物種,但人屬中至少有過14個物種。

不同遠古人類物種之間的雜交在整個歷史中司空見慣。隨著越來越多的早期現代人和古人類被發現並被測序,可以發現很多雜交現象。比如通過分析從西伯利亞一個洞穴中發現的大約10萬年前的趾骨中提取的尼安德特人基因組中的DNA痕跡,發現了其中包含了智人的一些DNA片段。

尼安德特人和丹尼索瓦人關係非常密切,他們的共同祖先大約在40萬年前從現代人的祖先中分離出來。尼安德特人和丹尼索瓦人大約在30萬年前分道揚鑣。儘管丹尼索瓦人和尼安德特人最終滅絕,但他們通過偶爾與現代人雜交留下了一些DNA遺產。通過比較基因組學顯示,現代非洲以外的人基因組中有1.5%到2.1%可以追溯到尼安德特人。

丹尼索瓦人也在現代人身上留下了遺傳痕跡,但只在澳洲人和亞洲人身上。根據早期研究顯示,澳大利亞土著人、新幾內亞人和一些太平洋島嶼居民的基因組中約有6%是丹尼索瓦人的基因。漢族和其他亞洲大陸人,以及美國原住民的基因組中,包含約0.2%的丹尼索瓦人基因。

生殖隔離是導致物種形成的主要機制,共同祖先的一部分種群在很長一段時間內在地理上與其他種群隔離,種群之間不再在野外雜交,它們之間就不會有基因流動,每個種群都將遵循自己不同的進化路徑。隨著時間推移,不同突變會在兩個種群中累積,導致不同的進化路徑,最終導致無法雜交,形成生殖隔離。


科學閏土


生殖隔離是物種之間的一道天然屏障,簡單來說就是不同物種無法交配,或交配產生的後代無法正常生育。

按照界門綱目科屬種的劃分,人屬下面現在只有一個智人種,就是目前的人類,所以人類和其它所有生物之間都存在生殖隔離,不可能和其它生物產下後代,就算是和人類親緣關係最近的黑猩猩都無法交配。

歷史上,蘇聯的生物學家伊萬諾維奇,就曾嘗試過用人類和黑猩猩進行雜交,計劃培育出擁有人類智商和黑猩猩體格的半人猿。

我們都知道馬和驢能產下騾子,馬的染色體有64條,驢的染色體有62條,雙親各拿出一半染色體,就產生了63條染色體的不可生育的騾子。當時看來,馬和驢屬於不同物種,能產下不可育的後代,而人類和黑猩猩屬於親緣關係較近的不同物種,人類有46條染色體,黑猩猩有48條染色體,如果可以雜交,後代就有47條染色體,類似騾子的情況。

1927年,伊萬諾維奇通過人工授精的方式,試圖用人類精子讓三隻母猩猩懷孕,其中的兩隻被證實沒有懷孕,另一隻還沒來得及檢測就死亡了,實驗均以失敗告終。因為不僅是染色體數量差異會導致生殖隔離,染色體的形狀和大小,還有結構差異都會導致無法交配。以現在觀點來看,馬和驢都是馬屬下的不同種,而人和黑猩猩的關係僅限於人科下的不同屬,親緣關係遠沒有馬和驢那麼近,所以人和黑猩猩無法雜交很正常。

有可能和智人交配的只有人屬下的人種,這些人種有:尼安德特人、魯道夫人、能人、海德堡人、直立人、佛羅勒斯人等14個人種,可惜的是這些人種全都滅絕了,只剩下智人。現在地球上所有人都屬於智人的後代,因此人類和現在地球上所有生物都有生殖隔離。

基因測序顯示,現代人體內有大約2%的尼安德特人基因(以下簡稱尼人),說明我們祖先智人,曾經和他們有過基因交流,而這個比例在最初是10%,說明曾有大規模交配行為。

我們祖先的風流行為,也為現代人帶來了一堆遺傳病,抑鬱症、尼古丁上癮、二型糖尿病、狼瘡、尿失禁等,尼人的基因把現代人從頭到腳都禍害了一遍,很多遺傳病都是拜尼人所賜。除了尼人,智人還和其他人種有過基因交流,例如丹尼索瓦人,漢族體內就有大約0.2%的丹尼索瓦人基因。

古生物學家認為尼人滅絕的原因之一,是智人掠奪了他們的資源,甚至可能是智人在擴張中殺死並吃掉了尼人。4萬多年前智人進入歐洲,尼人正是從那時開始逐漸減少直到消失的,時間上吻合。

對法國西南地區的尼人顎骨分析,發現顎骨上有明顯的武器劃痕,像石器時代人類宰殺其它動物時留下的。巴黎科學院的專家羅茲認為,是智人獵殺了尼人,並吃掉了他們的肉,牙骨則被串起來當成項鍊,一些尼人骨骼周圍還發現了當時只有智人才擁有的尖銳投擲物。

所以我不是針對誰,我是說在座的各位,可能都是食人族的後代。


科學薛定諤的貓


這個提問,有很強的暗示性。是想說既然人類與所有物種都生殖隔離了,是不是意味著人類是特立獨行的?是獨立於其他所有生物之外的呢?

NO!這隻意味著我們把人屬裡的其它種都給幹掉了!

人屬下,包括我們智人在內,本有14種。當然,現在只剩下我們自己了。那麼我們和這些同伴,有沒有生殖隔離呢?如果你做過基因測序你就知道了,大致是沒有的。

比如歐洲人和亞洲人的祖先,就都和尼安德特人雜交過,所以歐洲人和亞洲人都帶有部分尼安德特人的基因。大致比例是這樣,如果你是東亞人,那麼你體內帶有的尼安德特人的基因比例大概在2.3%~2.6%之間;而如果你來自俄羅斯中部以西,那麼你體內的尼安德特人基因大概佔1.8%~2.4%;但如果你來自撒哈拉以南的非洲,則完全沒有尼安德特人的基因。

(▲ 海德堡人、尼安德特人、丹尼索瓦人、弗羅里斯人)

這是因為尼安德特人主要住在歐洲,大約十萬年前,和離開非洲的智人發生交配,所以成為現代歐洲和亞洲人的祖先之一。現代人類的某些遺傳缺陷,就是拜尼安德特人所賜,比如皮膚過敏、Ⅱ型糖尿病和菸草成癮等等。

瘋狂原始人一家就是尼安德特人,而跟女兒戀愛的小哥,則是智人~

如果單說到我們中國,2017年的時候,《科學》雜誌曾發表過一篇題為《中國許昌出土晚更新世古人類頭骨研究》的論文。這篇論文稱,10多萬年前生活在河南省許昌市靈井遺址的“許昌人”,就很可能是中國境內古老人類和歐洲尼安德特人的後代。

既然人類可以和尼安德特人交配,是不是他們相處的比較友好呢?

當然不是,尼安德特人統治了歐洲15萬年,卻被智人在短短几千年時間裡逐步逼到歐洲西部的一個角落——直布羅陀,直到最終滅絕;

而最新的觀點認為,尼安德特人是智人的一個亞種,沒有最終滅絕,大約是被智人慢慢同化了。因為在葡萄牙曾發現過一具4歲孩童的屍骨,這具屍骨保留了很多尼安德特人的特徵,但他卻生活在尼安德特人已經滅絕的3000年後,所以他是智人;

更恐怖的是,智人曾攻殺尼安德特人,並把尼安德特人當食物。理由是,一塊尼安德特人的顎骨化石上留下的切口,與石器時代智人獵食動物時的切口極其類似。所以,科學家認為這個尼安德特人的肉是被智人吃掉了,牙齒則用來製作項鍊。


不入流的大劉


生殖隔離實際上很強大,這個不僅僅人類有,各種動物之間也非常常見,當然如果是亞種之間,那麼生殖隔離就比較少見了,當然自然界還是一些例外,比如下圖這種暫時是不會出現的。

主要的原因,其他答主基本上已經答了

我在這裡舉一些打破這些隔離的例子吧

1.灰北極熊=北極熊+棕熊(灰熊)

2.鯨豚=海豚+偽虎鯨

3.斑馬+任何其它馬/驢=Zebroid

4.獅虎獸和虎獅獸

5.公驢和母馬=騾子








莫阿愚


從生物學角度來看,生殖隔離通常是指不同種類的物種不能相互交配或由於繁殖原因難以成功交配的隔離機制。一般而言,生殖隔離用於定義物種,兩個沒有生殖隔離的個體最多以亞種為特徵。生殖隔離的演變即為物種形成。換句通俗的話講,沒有生殖隔離的話,物種之間就亂套了,人和動物的界限將不再清晰。

從學術上講,生殖隔離可以依其機制發生的時間點在交配之前或之後,或形成配子之前或之後,分為交配前隔離、交配後隔離,或配子前隔離、配子後隔離。

交配前隔離:

交配前隔離指的是兩個族群由於生理解剖結構上的差異不能進行交配,或者是因為行為上不能夠進行交配而引起的生殖隔離。

這種隔離產生的因素可能有以下幾點:包括時間隔離、棲息地地隔離、行為隔離、器官隔離等。

其中時間隔離、棲息地地隔離和器官隔離還比較好理解,但是什麼是行為隔離呢?

行為隔離指的是兩個物種間由於不同交配儀式而產生的生殖障礙,也被稱為稱為性行為隔離。例如,果蠅(Drosophila melanogaster)和 D. simulans由於它們的形態相似而被認為是兩個物種,即使它們在實驗室中保持在一起也不會交配。而果蠅(Drosophila ananassae)和 D. pallidosa是美拉尼西亞(Melanesia)的雙胞胎。儘管在實驗室中可以產生可育的後代,但在野外,它們很少產生雜交種。

交配後配子前隔離:

交配後配子前隔離是指交配後無法形成受精卵,即為交配後配子前隔離。

交配後配子後隔離:

交配後配子後隔離是指不同的物種之間的雜交的後代,雖然能夠形成受精卵,但是後代如果無法存活,被稱為配子後隔離。

當然,配子前隔離和配子後隔離的機制會涉及到很多生物學上的複雜關係,這裡就不更大家展開談論了,如果有興趣,可以關注本人的頭條號“科學多趣事”,和大家一起探討生活中的有趣科學問題。

那麼人和其它動物之間是否存在生殖隔離呢?

答案是十分肯定的。正是因為有了這種生殖隔離,才創造出了人的獨一無二性和人的種群能夠健康有序的發展壯大。

據國外的媒體報道,目前在國外,也有一些的實驗室,也在試圖打破人和其它動物之間的生殖隔離狀態,來創造一些人獸的混合體,並開展一些醫學上的研究,如人豬/人羊體細胞雜交,利用動物來產生人的器官,進而用於人類的器官移植手術。但是,就目前報道的信息來看,要想打破人和其他物種之間的生殖隔離狀態,產生人獸雜交體的難度依然十分巨大。這從另外一個角度講也是一件非常好的事情,因為大家知道,人的大腦通過不斷的進化已經變得非常的智慧。如果人和獸之間的生殖隔離狀態被打破的話,將對人類的生存和發展帶來挑戰,這是我們人類都不願看到的事情,大家說對吧?


科學多趣事


生殖隔離,是指不同物種雜交不親和的現象,具體表現為兩個不同物種無法交配,或者交配無法產生可育後代。生殖隔離是保障物種穩定的一道屏障,一種動物只有與其他動物都有生殖隔離,才能確保自己的基因庫不被汙染,使自己的特徵性狀穩定遺傳給後代。

傳統觀點認為生殖隔離是新物種形成的標誌,但現在有學者認為新種形成不一定要以生殖隔離為必要條件。例如,北極熊和棕熊各自有穩定的基因庫和性狀,通常被認為是不同物種,但它們可以自由交配產生可育後代,不存在任何形式的生殖隔離。

北極熊和棕熊雜交後代

那麼人類是不是和現存其他所有動物都有生殖隔離呢?答案是肯定的。今天的人類都屬於智人這個物種。智人,即解剖學上的現代人,屬於哺乳綱—靈長目—人科—人屬。智人是今天人屬僅存的唯一物種,與現存其他動物的親緣關係都很疏遠。

生殖隔離的產生是由於兩個物種分化太久遠,基因的差異已經足夠大。人類現存最近的親戚是黑猩猩,與人類分化已有700萬年。儘管人類和黑猩猩的DNA序列有98.8%都是相同的,但1.2%的差異已經夠大,足夠人和黑猩猩之間產生生殖隔離了。

人類近親黑猩猩

20世紀二三十年代,前蘇聯生物學家伊萬諾夫和法國巴斯德研究所合作進行了實驗,用人類精子對雌性黑猩猩和大猩猩進行授精,多次實驗均以失敗告終。之後蘇聯方面提出了第二套方案,將猩猩的精子注入婦女體內,伊萬諾夫在沒有法國資金支持下堅持進行了幾次嘗試,也沒有取得任何進展。可見,人類和黑猩猩、大猩猩的配子均已無法親和。

人類現存第二近的親戚:大猩猩

獅子和老虎分化約300-400萬年,它們還可以交配產生獅虎獸和虎獅獸——雖然不可育。人和猩猩分化時間更久,生殖隔離也更徹底。

人類與其他動物的生殖隔離是何時形成的呢?原來,在大約100萬年前,人類先祖發生了一次關鍵性的變異,24對染色體中有兩對發生了融合,形成了今天的23對染色體。從那以後,人類先祖便無法和仍保留了24對染色體的史前猿類自然雜交了。因為他們雜交產生的後代將有47條染色體,無法再進行減數分裂產生正常配子。就像馬(32對染色體)和驢(31對染色體),它們的後代是63條染色體的騾子,騾子就是沒有生育能力的。

人類祖先南方古猿,約400萬年前

因此,100萬年前的這次染色體變異,使我們人類祖先徹底與猿類分道揚鑣。由於生殖隔離的形成,低智力的猿類再也無法汙染我們先祖的基因庫了,人類祖先從此踏上了高智力進化之路的快車道,最終成為地球的統治者。

人與其他動物的生殖隔離,意味著我們智人已經是一個相當獨特而且穩定的物種,我們在智慧和文明的進化道路上已經走得很遠,不可能再回頭了。

人類祖先直立人,約200萬年前

值得一提的是,那次關鍵的變異發生之後,也就是最近100萬年來演化出來的人屬其他物種,和現代人是沒有生殖隔離的。例如,早期直立人如元謀直立人、北京直立人等,他們在200萬年以前就和智人分道揚鑣了,與現代人應該是存在生殖隔離的。但尼安德特人,他們同樣是那群染色體融合的猿人的後代,與智人分化只有74萬年,他們就和智人沒有生殖隔離。

尼安德特人是我們最近的親戚,曾經雄踞歐亞20萬年。大約6萬年前,我們的祖先走出非洲,入侵了尼安德特人世代居住的西亞和歐洲,經過一萬多年的較量,尼安德特人消失了。他們中有的在與智人的戰爭中被淘汰掉了,也有的與智人發生了通婚。據測定,歐洲和亞洲的現代人基因庫內有1-4%的尼人基因,因此我們身上都多少流著一些尼人的血。

DNA分析證實尼安德特人男子和智人女子曾發生通婚

尼安德特人消失後,我們智人再也沒有近緣物種了,成為地球上最“孤獨”的動物,與此同時,我們也成為唯一也無可爭議的地球統治者。


動物博覽


就目前知道的有限信息來說,人類確實和很多動物都有生殖隔離。但如果說所有,並不能夠100%保證,因為沒有人做過實驗。



生殖隔離是一種物種之間一種常見的現象,不僅僅人類存在,各種動植物都存在。生殖隔離使得具有親緣關係的物種之間無法得到後代或者無法得到可育後代,所以生殖隔離在一定程度上保證了物質基因的純正,為物種的穩定性和定向進化提供了保障。



如果沒有生殖隔離,那麼地球上將會出現很多亂七八糟的新物種,這些物種本身可能就是一種畸形,到最後會導致地球各個物種基因汙染,最終變得種屬不清,怪物頻出,破壞原有穩定的生物鏈,甚至有導致物種有滅絕的危險。



不論是人類和其它生物直接存在生殖隔離現象,還是其它生物之間存在生殖隔離現象,都不是什麼具有特殊意義的事情。生殖隔離本來就是生物種屬的一種防禦機制,並不是我們特有的。

其實人類在地球上並沒有什麼特殊之處,除了想的多點。


科學探秘頻道


意味著人類在地球生物中是獨一無二的。事實上哪一種生物又不是“獨一無二”,地球環境的多樣性造就了生物的多樣性,而人類從生物學上來說,並沒有什麼特殊。

人類的智商比較高,這是人類公認的事情,對不同生物大腦的研究也確實發現這樣的事實。人類的特殊性還有創建了人類文明,人類文明可能是地球最神奇的產物,區別於野生動物,人類可以完成很多顛覆想象的成就,人類在地球上真的是獨一無二的。但是從生物學上來說,人類並沒有什麼特殊的,本質上都是以蛋白和核酸為主要生命物質的生命體,基因和很多生物都具有較高的相似性,人類只是地球生命的一種罷了,

生殖隔離的概念是針對生物的生殖過程,由於地理隔離、染色體數量、行為特正常不同,不同的生物不能相互交流,形成新的染色體配對,即便偶然形成了,也難以產出具有生殖能力的後代。人類的染色體數量是22+1對,22對44條常染色體,1對2條性染色體,雌雄性染色體長度差異很大,Y染色體只有很短的一條。從目前人類熟知的生物中,沒有和人類染色體數量一致的,也就是說人類和其他物種都有生殖隔離。

生殖隔離在兩性繁殖的大型生物中是普遍存在的。像馬和驢,獅子和老虎等,都是不同種的生物,只是由於科屬相近,染色體數量相近可以偶然產生後代,而像棕熊和北極熊,狼和狗,是同種生物的不同亞種,染色體數量等可以保證產生正常的後代。


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