生殖隔离是伪科学吗?为什么?

宁辛辛


有人认为,人类和其他生物并没有过基因交流,还有过度时期的人类是怎么产生的,是不是生殖隔离缺少科学依据。

现在通过基因分析,过渡时期的人类只有尼安德特人和丹尼索瓦人和现代人类有过基因交流,不会有生殖隔离,尼安德特人生活在12万到3万年前,丹尼索瓦人生活在30万年前至3万年前,正是丹尼索瓦人淘汰了北京直立人,成为了东北亚地区新的土著。

现代人类虽然和黑猩猩基因相似,但部分基因片段存在较大差异,还是存在生殖隔离,1920年,一位苏联生物学家,曾经试图通过人工受精培育人类和黑猩猩后代,但是没有成功。

图释:基因片段差异

生殖隔离不仅仅是两个种群之间不交配,还有的即使交配也不会产生可生育的后代,比如马和驴,马体细胞中染色体数目为32对,驴的体细胞中染色体数目为31对。我们知道动物形成生殖细胞前,需要经过减数分裂,经过减数分裂后形成的生殖细胞染色体数量会减半,马的生殖细胞中有32条染色体,驴的生殖细胞中有31条染色体。这样形成的受精卵细胞中染色体数量就是63条,也就说骡子的染色体数量就是63条,63作为奇数无法对半分,因此无法生育下一代。同样的原理还有三倍体无籽西瓜。

图释:骡子

生殖隔离的的意义就是保持物种的稳定性,生殖隔离新物种形成后的标志,是物种间真正的界线,人类确实和现在世界上任何物种都存在这生殖隔离。

图释:三倍体无籽西瓜

如果没有生殖隔离,所有的物种都能进行基因交流,这必然会引起基因的大交换,过度的基因交换对于适应环境是非常不利的,还可能产生疾病,结果必然是各个种群都无法适应环境被淘汰。物种多样性是也是生物多样性基本构成之一,物种多样性越大,生态环境稳定性也越强,遭到雷电、地震、火山等破坏后的恢复能力也越强。

以上就是生殖隔离的意义。

今天的科普就到这里了,更过科普欢迎关注本号。


核先生科普


人类和其他任何灵长类动物都有生殖隔离。生殖隔离已经是经过实验或者观测证实的生物学现象,并不属于伪科学的范畴,所谓的伪科学是指已经被证伪而仍有人坚持的理念。

生殖隔离的含义并不是生物之间能不能交配或者生出后代,所谓的生殖隔离是指不同科属的物种之间没有有效的基因交流,像老虎和狮子虽然也可以交配生出是虎狮兽或则虎狮兽,但是狮虎兽或者狮虎兽缺乏生殖能力,不能形成稳定的后代种群。生殖隔离的形成主要是长时间的缺乏生殖交流,现代科学家认为人类也是起源于一支古老的猿类动物,但是人类的染色体只有23对,而猿类却是24对,主要是历史上人类始祖和猿类长久地缺乏生殖交流,而两者的基因或者染色体都在变化,慢慢地染色体的数量以及染色体的长短等无法形成完美的配对,人类和猿类就具有了生殖隔离。这种现象形成的具体机理还有未明确的地方,但是人类的基因突变速率等显示人类的Y染色体正在缩短,没准再过若干年人类的性别决定方式也会改变。

现代的科学一般认为生殖隔离形成的因素包括地理隔离,一个生物的不同种群在不同的环境中生存繁衍就会导致分别向着不同的方向演化,达尔文在随贝格尔号全球考察的时候,就发现不同的环境会使同一类的动物表现出不大相同的性状,就是因为地理隔离会使物种的不同种群之间缺乏生殖交流,而生物又会不断地变异,时间久了就会使不同的生物种群的基因库有一定的区别,由于各自生活的环境的区别,分别向着不大相同的方向进化。现代生物进化理论认为,生物的进化主要是由于生物基因库的变化,基因库中不同的基因频率的变化导致生物大体地向着不同的方向进化,使得生物的差别越来越大,最终导致生物的基因交流太大无法形成有效的生殖交流,慢慢地演化为不同的物种。

现代海洋或者陆地上,也偶然有一些不同种属的生物结合的现象,像一些小型的鲸和海豚类能结合生出后代,但是后代却缺乏生殖能力,也由于长得比较奇特,会受到父母双方种群的排斥,无法形成稳定的种群。不过这类远缘杂交也偶尔会形成具有一定生殖能力的后代,某些骡子(马和驴)就有生殖能力。因为母体细胞线粒体基因的作用,会使得后代更像母亲,也可能对生物的遗传或者变异有一定的影响。


来看世界呀


我们在认识物种分类的时候,有一个重要的分类标准,即两个品种间是还存在生殖隔离,没有生殖隔离的即视为同一物种。

但是有关生殖隔离的定义扑朔迷离,在我们中学的教科书中有这样的定义——马与驴虽然可以产生后代,但是骡子是不可育的,但书中的解释是因为马有32对染色体,驴有31对染色体,导致骡子染色体数是奇数所以不可育。

看到这个定义,有一小部分喜欢动脑筋的朋友就找到宝了,两个物种存在生殖隔离,那它们之间的过渡物种在哪里?染色体数量难道是在一夜之间就突然增加或减少吗?终于找到进化论的严重bug了,啦啦啦啦啦!

事实真的如此吗?今天我们就来研究一下这个问题。

唯一没有例外的是例外一定存在

在动漫界有这么一句话:四天王有五人不是常识吗?

没错,在我们这个生物世界中,唯一不存在例外的就是“例外一定存在”,要知道分类是人为给生命的一个定义,自然中本来并没有一道界线将物种们隔开。如果我们将视线移开,不只是紧盯着猫狗熊猫老虎等动物的话,就会发现“常识”中的生物知识基本都是错的。

例如植物,不同物种间不仅可以杂交,还能加倍,不能杂交的还可以先加倍后杂交,还记得“八倍体小黑麦”吗?一通骚操作,哪怕是本存在生殖隔离的小麦与黑麦也不得不“喜结连理”。

生物学家对植物的操作实在是太多了,甚至还有完全没生殖过程的“植物体细胞杂交”,培育出了番茄马铃薯杂交植株(虽然它不能像预想的那样上面结番茄,下面结马铃薯)。那为什么植物物种间的界限如此模糊,而动物间却非常清晰呢?

关键问题在于复杂度,哺乳动物是生命进化中复杂的巅峰,以人类为例,我们体内的组织器官高度特化,有约200种大小不同、形态与功能各自异的细胞。复杂意味着精密,意味着不能有一点差错,植物的多倍体通常都比单倍体长得更粗壮,但对于复杂动物来说意味着死亡。这就像是简单地照着小导弹做一个放大版,结果必然是坠落。

奇数偶数无关隔离

不得不说以前的教科书实在是不严谨,有关染色体奇偶数导致生殖隔离的观点完全是错误的。比如狮子与老虎的染色体数相等但同样存在生殖隔离,普氏野马的染色体数为33对,家马的染色体数是32对,可是它们杂交产生的后代却是健康可育的。更神奇的是自然条件下就存在染色体为奇数的动物,比部分西欧野猪拥有37条染色体,它们与36条的同类可以生出36或37的后代,且都是健康且可育的。

更令人惊奇的是,这样的变化正在人类体内上演。我们知道决定性别的Y染色体很短,而且研究发现它正在变得越来越短,如果人类能继续自然繁衍5百万年,Y染色体就会彻底消失,于是男性变成45条染色体,女性依然保持46条。不过不用担心,自然界中已经存在把Y染色体弄丢的物种了——日本刺鼠、鼹田鼠,它们依然生存的很好(事实上本来女性的两条X染色体在表达时就会废弃一条,从这个角度来说人类染色体早就是奇数了)。

概率的世界

说了这么多,生殖隔离到底是怎么回事?其实从概率的世界来理解就很简单了,两个品种间产生的后代有多少生存率,就是判定的根据。

动物的基因工作起来是如此精确,当拥有相同祖先的两个品种间基因差异到足够大的时候,结合产生的受精卵在发育过程中就会表现出不利的性状,降低胚胎发育成幼体的机率,比如狮与虎交配的受孕机率就只有1%到2%,多数受精卵要么无法着床,要么在发育过程中流产了。

我们的祖先智人在扩张的过程中曾与120万年前与自己分道扬镳的尼安德特人发生过血统融合,现在主流的观点认为这两个人属物种间有一个很低的概率能产生健康可育的后代,这就像是“量子隧穿”,能越过坚固的“生殖隔离之壁”。

当然了,此例中强行物种融合是智人天下无敌扫荡六合时发生的血腥事件,通常情况下哺乳动物都是以族群为单位生活的,族群内的生殖成功率会保持在一个稳定的水平,动物更喜欢与同族群的异性交配,这样无论是习性还是后代生存率都会高不少。在大尺度时间的推动下,彼此分离的族群间的基因差异越来越大,产生健康可育后代的几率也就越来越小。

说明白点,物种间的生殖隔离关系是连续的,理论上从100%可育后代到0%之间都有,关键在于我们将定义下在哪儿。质疑“过渡物种”不存在是十足的民科思维,完全没有认识到生物界“法无定法”的本质。

本篇文章到这里就结束啦,有没有解开你心中的疑惑呢?我是酋知鱼,一条有点东西的科学作者,欢迎关注!


酋知鱼


生殖隔离最普遍的形式其实是交配前隔离,即由各种空间的(比如栖息地不同)时间的(比如花期不同)行为的(比如求偶形式不同)等等因素导致不同物种的个体压根儿就不发生交配行为。

还有合子前隔离,比如生物”尝试“交配但由于生殖器官不匹配无法完成,或者配子不匹配无法完成受精等等,总之就是无法形成合子(受精卵)。

还有合子后隔离,比如题述的染色体数量不匹配就可能导致受精卵无法正常发育成胚胎,或即便发育了后代也不育等等,总之就是合子可以形成,但没法继续繁衍。根据以上生殖隔离采用的方法以达到避免其产生繁殖后代,不是伪科学。这是为了控制繁殖后代不利因素,所需的方法。


陈华生医生


为什么会是伪科学呢?肯定是科学的呀,这是历史生物进化长河中必要产物,如果没有生殖隔离的话,那么岂不是各种怪物满街跑啦,就像这个鸭头马


编曲186


生殖隔离怎么会是伪科学?生殖隔离是真实存在于我们地球的普遍现象,而且我们身边就不乏有很多这样的生殖隔离的例子。

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。

知道了生殖隔离的概念,就知道这其实是很正常的一件事。下面介绍几种生殖隔离的例子。

1、骡子。这是典型的生殖隔离。马和驴虽然可以交配产生骡子,但是骡子是不可以继续生育再次繁殖。这就是典型的生殖隔离。

2、黄牛和水牛:黄牛和水牛都是牛,却不能够繁育后代,也不能像马和驴那样生出骡子。因为黄牛体内细胞的染色体为60对。其属于哺乳纲,偶蹄目,牛科,牛属。

而水牛体内的细胞染色体为48对。其属于哺乳纲,偶蹄目,牛科,水牛属,水牛种。所以它们是不可能产生后代的。

3、人和猩猩。人类和猩猩也是一样的道理,人类有23对染色体,而黑猩猩有24对染色体,所以人和猩猩也有生殖隔离,是不能产生后代的。

下图是人类染色体

4、狮虎兽或者虎狮兽。

狮虎兽通常被认为是不能生育的,但是据说雌性可以生育,传闻在印度一家动物园中,一只雄狮和一只雌狮虎兽就有过后代,而雄性就不可以了。不过即使可以繁育后代也非常的不稳定。

经过抽血鉴定,发现狮虎兽的染色体数量是19对,38条,据专家分析,染色体呈两倍体存在的动物,其保存稳定性会更好,这也是传宗接代的基础。

生殖隔离也只是目前科学技术下的概念而已,随着人类科学技术不断发展进步,说不定在未来人类可以破解生殖隔离的障碍,为人类的发展做贡献。


玄览不勤


不知道大家有没有听说过一个说法,“现代的生物进化理论的核心是自然选择,其中种群又是生物进化的基本单位,而生物进化的实质又是种群基因频率的定向改变;隔离是新物种形成的必要条件。

其中隔离包括地理隔离和生殖隔离,不同种群间基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因” ,这句话主要是说生殖隔离的出现主要是由于不同种群之间基因库的差异。

什么是生殖隔离?

简答的说就是有的物种和物种之间不能交配,或者不能生孩子,或者能生孩子,但这个孩子无法再生孩子,这些都属于生殖隔离。具体的来说,生殖隔离就是指在各方面的原因下,会使一些在亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不能交配,或者即使不能产生后代或不能产生可育性后代的一种隔离机制。

生殖隔离是伪科学吗?

当然不是了,我们都听说过马和驴的后代——骡子,在这个时候生殖隔离就起作用了,马和驴子的后代骡子就没有繁殖能力了,如果要继续让骡子再拥有繁殖能力,那就会破坏马和驴这两个物种的行性。再比如狮子和老虎——狮虎兽,它也有一些缺陷,生长不受控制,直到不能承受为止,还有老虎和狮子——虎狮兽,它的抵抗力又极差。

这些都向我们说明了生殖隔离是一种自然规律,也是用事实向我们证明生殖隔离的正确性。

而之所以大自然要存在生殖隔离这个规则,其实也是为了防止整个自然界的混乱,以及基因紊乱现象等的产生。

而我们人类在本身的进化过程中,虽然不同的地区都有存在,甚至还出现了肤色、体形等方面分化,但是在基因方面,我们还是有着一定的相似性,所以人类是无法达到生殖隔离的条件。


星球上的科学


生殖隔离是生物学中的一个自然现象,也是生物在自然演化过程中形成的一种自我保护形态,这是科学,而不是什么伪科学。

什么叫伪科学,就是只有理论结果,无法证明或者无法复现的才叫伪科学。比如经常有人喜欢提起的永动机,即不符合物理规律,也无法实现,完全就是一些不懂科学的人胡思乱想,这才是伪科学。

而生殖隔离作为一种自然现象,是真实存在的,世界上存在上百万种不同种的生物,任意不同种之间的生物都是不能生殖后代的,就是因为存在这种现象才有的生殖隔离这一说。所以,对于一种存在的现象,这么能说是伪科学?就像人不能自己飞行,这是一种自然演化的结果,难道能说人不会飞是伪科学吗?

我们对自然界的生物按照其生理结构和特征,将其进行了划分,主要按域界门纲目科属种这几个层次做了划分,当然期间还可进行更细的划分。种是生物间最小的划分,种之上是属,属之上是科,越向上生物之间的关联就越远。

比如人类是哺乳纲-灵长目-人科-人属-智人种,我们世界上所有的人类,不管什么肤色,都是智人种,所以不同肤色的人之间可以生殖后代。在历史上,与人同一属但不同种的已发现的有16个人种,但可惜其他人种都已经灭绝了。

假如没有灭绝的话,他们与我们就存在生殖隔离,也就是无法产生后代。

而我们虽然可以见到如狮虎兽或者骡子这样的存在,也并不能说明生殖隔离不正确,因为生物演化不是断崖式的,而是渐进式的,种与种之间也有远近的不同,比较近的种有一定的概率可以有后代,但概率很小,而且多有缺陷。狮虎兽和骡子几乎没有生育能力就是这样的结果。

所以,生殖隔离是生物界自然形成的一种自我保护手段,否则生物界早就灭绝了。


寒萧99


这个问题好像问的就不太对,说说我的理解吧

生殖隔离是一种生物现象,和科学不沾边

如果非要杂交那就和生物科学相关了(比如骡子 斑驴 狮虎兽)。

生殖隔离主要是表现在遗传基因层面,

第一,每个物种染色体碱基对数量不同,这样物种大类别之间就不可能有生殖可能。

第二,在同属同目的物种里(相近鸟类 马驴),遗传DNA决定了物种的习性与生存环境。除非特殊情况或者人工干预,否则很难见面更不用说生殖了。

第三,物种本身进化而来的形态和生殖习惯也具有生殖隔离作用。(比如黑猩猩和山地大猩猩)

第四,遗传基因很类似的情况下产生的物种却是极度不同(猴和猪相似90%以上),也会产生完全不同的大类物种。

个人理解:生物进化形成,基因决定生物多样性,环境习性又导致巨大差异化,小部分基因的不同也肯能导致物种完全不一样。希望科学进步能够解释了这个谜团


爱风


生殖隔离当然不是伪科学。

只是有些人可能并没有深刻透彻的了解这个概念,广义上理解生殖隔离指得是两个物种之间不能发生基因交流,这也是不同物种出现的标志。


地球上现在已知的有180万个物种,科学家预测目前没有发现的物种会更多。这些物种如果往前追溯都有着共同的祖先,因为各自走上了不同的进化之路,导致超别越来越大,最后变成了不同的物种。

现代社会的生物学分类:界、门、纲、目、科、属、种,主要是根据各物种之间的亲缘关系远近来区分的,就像是爷爷-儿子-孙子等等的概念。例如动物界和植物界就相隔很远了,而如果具体到每个属下的不同物种,那么就意味着亲缘关系较近。例如老虎和狮子就同是猫科动物-豹属下的成员,在豹属下才走上不同的进化之路。而在更上边的分类界、门、纲、目等都是相同的。


生殖隔离如果发生在一种动物和一种植物之间这很好理解,例如老虎怎么可能会和一棵树发生基因交流。但是当亲缘关系较近的时候,两个物种之间也可以交配,更神奇的是可以生出后代。最典型的就是狮子和老虎交配生出的“狮虎兽”或者“虎狮兽”,马和驴交配生出的“驴骡”或者“马骡”。

在这里可能不太好理解,既然不同物种之间存在着生殖隔离,而狮子和老虎,驴和马都属于不同的物种,但是可以交配并产生后代,这不就是基因交流了嘛,也不存在生殖隔离啊?实际上生殖隔离有着更严谨的定义,它可以分为多种情况,对于不同植物来说开花期不同存在生殖隔离;对于不同动物来说,可能体型或者生殖习惯不同无法交配这是生殖隔离;而对于亲缘关系较近,可以进行交配但是后代并不可育,这也是生殖隔离的一种。


也就是说狮虎兽、鲸豚或者骡子等因为亲缘关系较近,都是同一个属下的成员,它们的生殖习惯等还是匹配的,因此可以交配并且生出后代。但是由于更本质的一下原因,例如染色体的差异、基因上的差异,生出的后代无法形成正常的配子(精卵细胞),因此后代是不可育的。在这种情况下,虽然狮子和老虎的基因共同在下一代中体现了,但是下一代不会继续向下遗传,直接终结了,因此说这也不属于基因交流。

现代人类是十多万年前智人的后代,在远古时人属下还有很多成员,也就是跟智人是同等级下的兄弟姐妹,例如尼安德特人、能人、直立人等等,正常来划分是属于不同的物种。但是在现代除非洲大陆之外的人类基因中发现了1.5%-3%的尼人基因,这意味着在远古的某一时期,智人和尼人是可以生下后代的。从这里可以了解到,在形成新物种的时候可能会存在一个过渡时期,跨过这个时期就是真正的不同物种。

在野外一个群体因为地理环境的改变发生了地理隔离,群体A和群体A生活在不同的环境中,基因突变和变异正常进行,但是不同环境的选择是不同的,因此两个群体向着不同的方向进化,直到两个群体之间出现生殖隔离,这就意味着这两个群体变成了两个物种。生殖隔离的概念可以非常容易的让我们理解物种的进化和物种之间的亲缘关系演化。





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