03.03 是否已经证实,人类和其它动物都有“生殖隔离”?

被命运扼住了喉咙


生殖隔离是生物遗传学里面一个概念,是指有一定亲缘关系的物种难以交配或者即使交配也难有后代的现象。

有的动物存在生殖隔离机制,但会交配也会产仔,但却无法隔代生育繁殖。

这种状态不是要谁去证实不证实的问题,而是在研究生物遗传过程中发现的一种现象,是一种客观存在,也是物种进化的必然。

我们想一想,如果没有生殖隔离,什么植物动物都能够交配繁殖,那这个世界还成其为世界吗?还有物种的区别吗?

生物进化首先分化出了植物和动物,植物和动物就产生了生殖隔离,这位需要别人去证实的出题者一定要证明动物和植物有没有生殖隔离吗?要么把自己去试试?

当然前面只是打个比方,现在的生殖隔离指的是具有某种亲缘关系的类群之间,但植物和动物都是出自于几十亿年前那个最早的细胞,在植物和动物刚刚分道扬镳前,不也是亲密的哥们姐们吗?刚刚分开时不还是很亲的堂兄弟姐妹表姐表哥们吗。

生殖隔离生殖隔离分为受精前隔离和受精后隔离。

一般来说,地理隔离、生态隔离、季节隔离、生理隔离、机械隔离、行为隔离,这些都属于受精前隔离;而杂种不育、杂种不活、杂种衰败属于受精后隔离。

所谓受精前隔离就是由于地理、季节等原因,两个物种很难见面,当然无法交配;由于进化变异原因,样子、器官都不一样了,见到它也不想上,或者上不了,所以很难交配,不会去交配。

比如不同季节的花卉草木,它们的繁殖时间完全不一样,所以无法杂交。

比如狗和猫,它们已经不属于一个种,因此见了也不会上,即使上了,它们的精液和母体里的体液也不适合精液存活,卵子也不会与精子结合,孕育不出下一代。

有些流言谣言老说一些动物杂交生下怪胎,这些都是有悖科学原理的,只能欺骗那些毫无科学素养的人。你会上当吗?

黄牛和水牛也是这样。这两种动物纲、目、亚目、科、亚科都相同,到了属就分开了。

水牛为水牛属,有低地水牛、山地水牛、民都洛水牛、水牛4种,而黄牛为黄牛属,属下只有黄牛种一种。

同种的才没有生殖隔离,因此全天下的黄牛都可以交配繁殖,而水牛和黄牛已经不同属了,肯定存在生殖隔离,因此不会产下杂交牛后代。

至于水牛本身就有4个不同品种,不同种就存在生殖隔离,原则上就不会交配繁殖了。但我没有找到这方面的资料。

所谓受精后隔离就是杂交不育,或者即使能育也不会再产生下一代,马和驴杂交就是典型的例子。

马和驴比水牛与黄牛还要亲密,不但从纲同到亚科,还同到属,只是到种才分道扬镳,严格说来就像4个不同种的水牛。

但马和驴就有生殖隔离,它们杂交可以产生下一代,叫骡子,骡子没有生育能力,不能产生下一代。

这种隔离属于机械隔离中的合子形成后隔离机制,这种机制会导致杂种死灭或者弱势,或杂种不育、杂种衰败,是属于受精后隔离。

马和驴的后代骡子一般都很强壮,这是杂交优势。杂交优势在生物界是普遍存在的。

比如袁隆平发明的杂交水稻,就是利用了不同遗传基础的植物杂交后,表现出各种形状优于杂交双亲,筛选出抗逆性强、早熟高产、品质优良等特性,为农业增产增收做出了巨大贡献的。但杂交优势只能保持一代,所以农民自己无法留种,只能每年重新制种。

黑人和白人生的儿子漂亮,虽然不属于杂交优势,但也说明了血缘距离越远后代就越有优势。

特别是有一种遗传病叫隐性遗传,就是带有一个遗传基因不会显示出病状,如果两个隐性基因碰撞在一起,这个遗传病就会发出来。

所以近亲结婚就容易导致遗传病的发生,因为两个人血缘很近,和可能都带有上一代同样的隐性遗传病基因,生的后代就会有两个隐性遗传基因,发病的概率就大大提高了。

而血缘关系越远,这种可能性就越小了。

这虽然不叫生殖隔离,但也是一个道理。人类都是同种的,没有生殖隔离,但隔得越远就也可以充分利用双方基因优势,规避隐形遗传病基因的配对。

这是题外话,如能给一些这方面知识欠缺的人一点启示,就没白说。

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时空通讯


在现存的物种中,人类和黑猩猩被认为亲缘关系是最近的,这导致许多人猜测人类和黑猩猩之间可以实现杂交,并且在民间已经存在许多人猿杂交的传言,甚至一些科学家也相信人与黑猩猩的混血是可能的。

其中著名的也是最臭名昭著的人猿杂交项目发生在20世纪20年代,由俄罗斯生物学家伊利亚·伊万诺夫(Ilya Ivanov)进行。伊万诺夫的研究包括将人类精子引入雌性黑猩猩体内和尝试用黑猩猩的精子使人类卵子受精,但他所有的努力都是徒劳的。之后尽管一些科学家和组织也尝试过人类和黑猩猩杂交,但迄今为止还没有科学证实的人猿杂交的成功标本,所以可以认为正常情况下人类和亲缘关系最近的黑猩猩之间是存在生殖隔离的。生殖隔离是非常必要的,如果基因流动没有障碍,那么来自两个物种的个体如果重新接触就会自由杂交,当他们的基因重新组合在一起时,任何可能进化出来的基因差异都会消失。人类和黑猩猩虽然共享95%的DNA序列和99%的编码DNA序列,但黑猩猩有48条染色体,人类有46条染色体,如果成功交配,意味着后代为47条染色体,在减数分裂同源染色体联会时不可配对,后代也是不可育的。

但作为一个物种,现代人类(智人)在历史上是有跟其它人类物种之间有过杂交的。虽然现代所有人类都属于智人,但在地球历史上曾经出现过多个人类物种,一大批基因科学家进行的比较显示,尼安德特人和丹尼索瓦人的共同祖先在40万年前从现代人祖先中分离出来,尼安德特人和丹尼索瓦人大约在30万年前分道扬镳,尽管丹尼索瓦人和尼安德特人最终灭绝了,但他们留下了一些基因遗产,因为他们偶尔会与从非洲起源的智人杂交。

科学家估计,在现代非非洲人的基因组中,有1.5%到2.1%的基因可以追溯到尼安德特人。丹尼索瓦人也在现代人类身上留下了基因痕迹,但只在一些澳洲和亚洲人口中,根据早期的研究,澳大利亚原住民、新几内亚人和一些太平洋岛民的基因组中约有6%是丹尼索瓦人的基因,亚洲人以及美洲原住民的基因组中,约有0.2%的丹尼索瓦人基因。


科学闰土


生殖隔离的出现意味着新物种的诞生,不同物种之间自然是存在生殖隔离的。这样可以保证物种内的稳定性和物种间的多样性差异性。

生殖隔离分为多种情况,例如以开花植物为例,两个物种的开花期不同自然无法共同繁殖后代,以动物为例两个物种的性习性不同无法进行交配,这些都是外因。再者是两个物种亲缘关系较近可以进行交配,精卵细胞可以结合最终生下后代,但是后代不具备繁殖能力,例如驴和马进行交配可以生下骡子。骡子体力好耐力强,适合干农活,但是并不具备繁殖能力。
图:因为地理隔离导致生殖隔离的出现

现代人类的祖先是智人,但是科学家发现人类的基因序列里有尼安德特人的基因,这证明在某个阶段两种人没有完全“分化”,可能还会相互交配并能产生后代。例如动画电影《疯狂原始人》中演的一样,一个智人碰到一家的尼安德特人,和人家的小女儿恋爱了。很明显的可以看出来,智人当时体型较弱但是很聪明,而尼安德特就人四肢发达,体格强壮。

人类和其他任何物种都是存在生殖隔离的,这涉及到伦理的问题并不能做实验,但是生殖隔离在物种间是一种普适的理论没有意外。在自然界中很难出现杂交的动物出现,一般都是人为干预产生的。两个物种有的时候可能会交配产生后代并繁殖,这意味着两个物种亲缘关系较近。例如北极熊和棕熊可以产生后代、驴和马可以产生后代、狮子和老虎可以产生后代等等。


产生生殖隔离无论是内因还是外因,归根结底都是基因差异导致的外在表象体现。


科学黑洞


有大佬已经很正统的回答过了,我来补充一点大家忽略的小角落吧。

物种是什么?

“物种(species)”的定义是什么?我可以负责任的告诉大家,咱们高中课本中,阐述的是生物学物种(Biospecies)定义,这种定义强调“生殖隔离”这个概念,在这个体系下,物种演变至产生“生殖隔离”,我们就说一种新物种诞生了。

但是,大自然的演化是神奇而复杂的,不会因为人类的方便理解而做出相应的简化,我们熟悉的定义只不过是一种客观性较强的定义而已。很不幸的是,也恰恰是最简化的一种。

关于物种,常见的还有5种定义:无配生殖种、生态种、基因种、形态种、进化种。分别从不同方面来定义物种。我只举一个例子,比如“无配生殖种”中,无性繁殖的细菌,你让她们怎么分类隔离?

人类与其他动物的生殖隔离探讨

人和其它灵长目动物是否能杂交呢?

答案是能!历史上一直有而且还不止一个人尝试过,只不过这些疯狂的实验结果常常隐没于历史中去了而已。

苏联科学家伊万诺夫,就一直致力于培育一种人-猿混合物种。1920年,他试图让人类的精子与黑猩猩的卵子结合,培育一种新的物种。1929年,他又试图使用黑猩猩的精子与人结合,居然有五位苏维埃女性愿意帮助他完成这项实验!不过1930年苏联开始了大清洗,伊万诺夫同志受到牵连被捕后死掉了,试验结果无从得知。

然后呢?新中国也尝试过。1967年,实验地点在沈阳,据报告说已经成功的让母猩猩受孕人类精子!还好随后出了那一场轰轰烈烈的大运动,结果也不得而知了。

最后的相关消息是,1977年Bedford JM报告,他们成功使用人类精子使长臂猿卵子受孕!是不是恶搞当然最后也不得而知了。

大家先缓一缓,这不是去幼儿园的车。

猫科混乱的一塌糊涂

人类之外,猫科动物绝对是具有洪荒之力的物种。在猫科动物下面还有一个大型动物的家族,我们称之为豹属,总共有四种成员,分别为:狮子(Lion)、老虎(Tiger)、豹(Jaguar)、美洲豹(Leopard)。这堆兄弟们只要愿意,随便来都行!而且它们的染色体都是38条,后代也是38条,虽然不如纯种来得直接,但杂交的后代继续繁殖也是非常简单的。

我们来看看他们第一代繁殖后的分类:

接着还可以第二代继续杂交:

惊不惊喜,意不意外?大家注意第二代后名字的叫法,非常有特点和意思。

结语

如果我们把眼光从动物身上移开,放到昆虫的世界和植物的世界中去,会有更大的惊喜等着你!这里就不展开了。


猫先生内涵科普


这是必然的。和人没有生殖隔离的生物在人类文明没有完全萌生之前就已经和人类同化,成为人的一部分,比如尼安德特人。而猩猩之所以还是猩猩,正说明和人间具有完全的生殖隔离。


玄锋夜话


动物之间自己会自觉生殖隔离吗。还是人干预的


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