是否已經證實,人類和其它動物都有“生殖隔離”?

被命運扼住了喉嚨


有大佬已經很正統的回答過了,我來補充一點大家忽略的小角落吧。

物種是什麼?

“物種(species)”的定義是什麼?我可以負責任的告訴大家,咱們高中課本中,闡述的是生物學物種(Biospecies)定義,這種定義強調“生殖隔離”這個概念,在這個體系下,物種演變至產生“生殖隔離”,我們就說一種新物種誕生了。

但是,大自然的演化是神奇而複雜的,不會因為人類的方便理解而做出相應的簡化,我們熟悉的定義只不過是一種客觀性較強的定義而已。很不幸的是,也恰恰是最簡化的一種。

關於物種,常見的還有5種定義:無配生殖種、生態種、基因種、形態種、進化種。分別從不同方面來定義物種。我只舉一個例子,比如“無配生殖種”中,無性繁殖的細菌,你讓她們怎麼分類隔離?

人類與其他動物的生殖隔離探討

人和其它靈長目動物是否能雜交呢?

答案是能!歷史上一直有而且還不止一個人嘗試過,只不過這些瘋狂的實驗結果常常隱沒於歷史中去了而已。

蘇聯科學家伊萬諾夫,就一直致力於培育一種人-猿混合物種。1920年,他試圖讓人類的精子與黑猩猩的卵子結合,培育一種新的物種。1929年,他又試圖使用黑猩猩的精子與人結合,居然有五位蘇維埃女性願意幫助他完成這項實驗!不過1930年蘇聯開始了大清洗,伊萬諾夫同志受到牽連被捕後死掉了,試驗結果無從得知。

然後呢?新中國也嘗試過。1967年,實驗地點在瀋陽,據報告說已經成功的讓母猩猩受孕人類精子!還好隨後出了那一場轟轟烈烈的大運動,結果也不得而知了。

最後的相關消息是,1977年Bedford JM報告,他們成功使用人類精子使長臂猿卵子受孕!是不是惡搞當然最後也不得而知了。

大家先緩一緩,這不是去幼兒園的車。

貓科混亂的一塌糊塗

人類之外,貓科動物絕對是具有洪荒之力的物種。在貓科動物下面還有一個大型動物的家族,我們稱之為豹屬,總共有四種成員,分別為:獅子(Lion)、老虎(Tiger)、豹(Jaguar)、美洲豹(Leopard)。這堆兄弟們只要願意,隨便來都行!而且它們的染色體都是38條,後代也是38條,雖然不如純種來得直接,但雜交的後代繼續繁殖也是非常簡單的。

我們來看看他們第一代繁殖後的分類:

接著還可以第二代繼續雜交:

驚不驚喜,意不意外?大家注意第二代後名字的叫法,非常有特點和意思。

結語

如果我們把眼光從動物身上移開,放到昆蟲的世界和植物的世界中去,會有更大的驚喜等著你!這裡就不展開了。


貓先生內涵科普


人類也是生物,為什麼動物之間有些生物能夠雜交出具有繁衍能力的後代,比如:狼和狗就沒有生殖隔離。但是人卻和任何動物都有生殖隔離?哪怕是基因相似度達到98%,人類和大猩猩之間依然無法生育後代。這究竟是為什麼呢?

生殖隔離

根據達爾文的進化論以及孟德爾遺傳規律我們知道,生物的基因遺傳自父母,但仍有極個別的基因屬於突變型基因,這些突變型基因如果能夠幫助生物更好的生存,根據達爾文進化論這個基因就可以在生物體內保存,並能夠繼續傳遞給下一代。

如果某個突變型基因不能幫助生物更好的生存,那麼這個基因可能在自然選擇中被淘汰,該基因也不能傳遞給下一代。

就這樣,突變型基因經過一代代積累之後,會與原來的生物形成完全不同的兩種生物,此時該生物之間就產生了生殖隔離。比如:老虎和貓曾經擁有同一個祖先,但現在它們有了生殖隔離。

生殖隔離的出現,也代表著新物種的出現,科學家們把具有生殖隔離的物種稱為不同的“種”,比如:雖然智人和尼安德特人都是人,但屬於不同的種。而這些“種群”都在遠古時期擁有一個共同的祖先,科學家們把這個稱之為“屬”,我們智人就是人屬之下的智人種。

事實上,種與種之間雖然有生殖隔離,但其實生殖隔離並不是那麼絕對的,而是還有一絲絲藕斷絲連,比如:人體內有1%-4%的基因是尼安德特人基因,這說明在遠古時期智人就曾經和尼人發生過什麼,而且留下了可繁殖的後代。

然而,在幾十萬年的歷史演化之中,人屬成員因為各種各樣的原因不斷減少,最後只留下了智人一個種。

而其他生物之所以偶爾還有雜交現象的發生,正是因為它們是同一個屬下的不同品種,還殘存著藕斷絲連的生殖交流,比如:獅虎獸,有些獅虎獸不能繼續繁衍後代,然而有些獅虎獸卻可以繼續繁殖。

智人與黑猩猩為什麼會存在生殖隔離?

我們總以為自己與黑猩猩的血緣關係很近,實際上,人類和黑猩猩血緣關係非常遠。

根據生物學的分類方法,我們把具有生殖隔離的生物稱之為“種”,而種與種之間有共同遠古祖先的稱之為屬,屬於屬之間有共同祖先的稱為為“科”。黑猩猩正是在“科”的層級與人類有血緣關係,雖然與人類最近的生物是黑猩猩,但兩者在生物學的分類上,血緣非常遠,以至於連藕斷絲連的生殖也沒有,兩者之間完全不可繁殖後代的。

生物分類一共有7層:界、門、綱、目、科、屬、種。(也有其他的分類方式)。這種分類方式是按照血緣的遠近也劃分的,也就是說,所有的生物在遠古時都可能擁有共同的祖先,但生物在演化過程中一路分化,逐漸形成了今天各色各樣的生物。

為什麼要有生殖隔離?

生殖隔離的出現,其實是幫助生物更好的適應環境。我們知道,地球環境並不是一成不變的,在球45億年的歷史中,大氣成分,土壤以及海水面積都發生了較大的變化,而且直到現在地球環境仍在不停變化之中。

這意味著,今天能夠適應地球環境的生物,可能無法適應下一次的地球環境突變。正是因為如此,所以不能100%準確執行自我複製的生物更有利於生存,因此被自然選擇保留了下來。

正是因為如此,所以不同的生物在演化過程中,會積累不同的有利基因,比如:猴子會積累對爬樹有幫助的基因,而人類會積累對直立行走有利的基因。久而久之,生物之間的基因就會相差很大,以至於出現生殖隔離。

之所以人類和黑猩猩的基因非常相似,但仍然存在生殖隔離。是因為很多基因沒有控制生物的性狀,還有一些基因是較為基礎的基因,比如:控制眼睛的基因,控制嘴巴的基因等等。只有極少數基因是人類所特有的基因。

總結

人類在自然界中並不特殊,適用於動物的生物學原理同樣適用於人類。之所以其他生物與人類存在生殖隔離,是因為它們的基因與人類的差異較大,兩者之間不能形成健康的配子,更不可能孕育出可繁殖的後代。


鍾銘聊科學


在現存的物種中,人類和黑猩猩被認為親緣關係是最近的,這導致許多人猜測人類和黑猩猩之間可以實現雜交,並且在民間已經存在許多人猿雜交的傳言,甚至一些科學家也相信人與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雜交項目發生在20世紀20年代,由俄羅斯生物學家伊利亞·伊萬諾夫(Ilya Ivanov)進行。伊萬諾夫的研究包括將人類精子引入雌性黑猩猩體內和嘗試用黑猩猩的精子使人類卵子受精,但他所有的努力都是徒勞的。之後儘管一些科學家和組織也嘗試過人類和黑猩猩雜交,但迄今為止還沒有科學證實的人猿雜交的成功標本,所以可以認為正常情況下人類和親緣關係最近的黑猩猩之間是存在生殖隔離的。生殖隔離是非常必要的,如果基因流動沒有障礙,那麼來自兩個物種的個體如果重新接觸就會自由雜交,當他們的基因重新組合在一起時,任何可能進化出來的基因差異都會消失。人類和黑猩猩雖然共享95%的DNA序列和99%的編碼DNA序列,但黑猩猩有48條染色體,人類有46條染色體,如果成功交配,意味著後代為47條染色體,在減數分裂同源染色體聯會時不可配對,後代也是不可育的。

但作為一個物種,現代人類(智人)在歷史上是有跟其它人類物種之間有過雜交的。雖然現代所有人類都屬於智人,但在地球歷史上曾經出現過多個人類物種,一大批基因科學家進行的比較顯示,尼安德特人和丹尼索瓦人的共同祖先在40萬年前從現代人祖先中分離出來,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了,但他們留下了一些基因遺產,因為他們偶爾會與從非洲起源的智人雜交。

科學家估計,在現代非非洲人的基因組中,有1.5%到2.1%的基因可以追溯到尼安德特人。丹尼索瓦人也在現代人類身上留下了基因痕跡,但只在一些澳洲和亞洲人口中,根據早期的研究,澳大利亞原住民、新幾內亞人和一些太平洋島民的基因組中約有6%是丹尼索瓦人的基因,亞洲人以及美洲原住民的基因組中,約有0.2%的丹尼索瓦人基因。


科學閏土


生殖隔離的出現意味著新物種的誕生,不同物種之間自然是存在生殖隔離的。這樣可以保證物種內的穩定性和物種間的多樣性差異性。

生殖隔離分為多種情況,例如以開花植物為例,兩個物種的開花期不同自然無法共同繁殖後代,以動物為例兩個物種的性習性不同無法進行交配,這些都是外因。再者是兩個物種親緣關係較近可以進行交配,精卵細胞可以結合最終生下後代,但是後代不具備繁殖能力,例如驢和馬進行交配可以生下騾子。騾子體力好耐力強,適合幹農活,但是並不具備繁殖能力。
圖:因為地理隔離導致生殖隔離的出現

現代人類的祖先是智人,但是科學家發現人類的基因序列裡有尼安德特人的基因,這證明在某個階段兩種人沒有完全“分化”,可能還會相互交配並能產生後代。例如動畫電影《瘋狂原始人》中演的一樣,一個智人碰到一家的尼安德特人,和人家的小女兒戀愛了。很明顯的可以看出來,智人當時體型較弱但是很聰明,而尼安德特就人四肢發達,體格強壯。



人類和其他任何物種都是存在生殖隔離的,這涉及到倫理的問題並不能做實驗,但是生殖隔離在物種間是一種普適的理論沒有意外。在自然界中很難出現雜交的動物出現,一般都是人為干預產生的。兩個物種有的時候可能會交配產生後代並繁殖,這意味著兩個物種親緣關係較近。例如北極熊和棕熊可以產生後代、驢和馬可以產生後代、獅子和老虎可以產生後代等等。
產生生殖隔離無論是內因還是外因,歸根結底都是基因差異導致的外在表象體現。


科學黑洞


生殖隔離是生物遺傳學裡面一個概念,是指有一定親緣關係的物種難以交配或者即使交配也難有後代的現象。

有的動物存在生殖隔離機制,但會交配也會產仔,但卻無法隔代生育繁殖。

這種狀態不是要誰去證實不證實的問題,而是在研究生物遺傳過程中發現的一種現象,是一種客觀存在,也是物種進化的必然。

我們想一想,如果沒有生殖隔離,什麼植物動物都能夠交配繁殖,那這個世界還成其為世界嗎?還有物種的區別嗎?

生物進化首先分化出了植物和動物,植物和動物就產生了生殖隔離,這位需要別人去證實的出題者一定要證明動物和植物有沒有生殖隔離嗎?要麼把自己去試試?

當然前面只是打個比方,現在的生殖隔離指的是具有某種親緣關係的類群之間,但植物和動物都是出自於幾十億年前那個最早的細胞,在植物和動物剛剛分道揚鑣前,不也是親密的哥們姐們嗎?剛剛分開時不還是很親的堂兄弟姐妹表姐表哥們嗎。

生殖隔離生殖隔離分為受精前隔離和受精後隔離。

一般來說,地理隔離、生態隔離、季節隔離、生理隔離、機械隔離、行為隔離,這些都屬於受精前隔離;而雜種不育、雜種不活、雜種衰敗屬於受精後隔離。

所謂受精前隔離就是由於地理、季節等原因,兩個物種很難見面,當然無法交配;由於進化變異原因,樣子、器官都不一樣了,見到它也不想上,或者上不了,所以很難交配,不會去交配。

比如不同季節的花卉草木,它們的繁殖時間完全不一樣,所以無法雜交。

比如狗和貓,它們已經不屬於一個種,因此見了也不會上,即使上了,它們的精液和母體裡的體液也不適合精液存活,卵子也不會與精子結合,孕育不出下一代。

有些流言謠言老說一些動物雜交生下怪胎,這些都是有悖科學原理的,只能欺騙那些毫無科學素養的人。你會上當嗎?

黃牛和水牛也是這樣。這兩種動物綱、目、亞目、科、亞科都相同,到了屬就分開了。

水牛為水牛屬,有低地水牛、山地水牛、民都洛水牛、水牛4種,而黃牛為黃牛屬,屬下只有黃牛種一種。

同種的才沒有生殖隔離,因此全天下的黃牛都可以交配繁殖,而水牛和黃牛已經不同屬了,肯定存在生殖隔離,因此不會產下雜交牛後代。

至於水牛本身就有4個不同品種,不同種就存在生殖隔離,原則上就不會交配繁殖了。但我沒有找到這方面的資料。

所謂受精後隔離就是雜交不育,或者即使能育也不會再產生下一代,馬和驢雜交就是典型的例子。

馬和驢比水牛與黃牛還要親密,不但從綱同到亞科,還同到屬,只是到種才分道揚鑣,嚴格說來就像4個不同種的水牛。

但馬和驢就有生殖隔離,它們雜交可以產生下一代,叫騾子,騾子沒有生育能力,不能產生下一代。

這種隔離屬於機械隔離中的合子形成後隔離機制,這種機制會導致雜種死滅或者弱勢,或雜種不育、雜種衰敗,是屬於受精後隔離。

馬和驢的後代騾子一般都很強壯,這是雜交優勢。雜交優勢在生物界是普遍存在的。

比如袁隆平發明的雜交水稻,就是利用了不同遺傳基礎的植物雜交後,表現出各種形狀優於雜交雙親,篩選出抗逆性強、早熟高產、品質優良等特性,為農業增產增收做出了巨大貢獻的。但雜交優勢只能保持一代,所以農民自己無法留種,只能每年重新制種。

黑人和白人生的兒子漂亮,雖然不屬於雜交優勢,但也說明了血緣距離越遠後代就越有優勢。

特別是有一種遺傳病叫隱性遺傳,就是帶有一個遺傳基因不會顯示出病狀,如果兩個隱性基因碰撞在一起,這個遺傳病就會發出來。

所以近親結婚就容易導致遺傳病的發生,因為兩個人血緣很近,和可能都帶有上一代同樣的隱性遺傳病基因,生的後代就會有兩個隱性遺傳基因,發病的概率就大大提高了。

而血緣關係越遠,這種可能性就越小了。

這雖然不叫生殖隔離,但也是一個道理。人類都是同種的,沒有生殖隔離,但隔得越遠就也可以充分利用雙方基因優勢,規避隱形遺傳病基因的配對。

這是題外話,如能給一些這方面知識欠缺的人一點啟示,就沒白說。

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時空通訊


這是必然的。和人沒有生殖隔離的生物在人類文明沒有完全萌生之前就已經和人類同化,成為人的一部分,比如尼安德特人。而猩猩之所以還是猩猩,正說明和人間具有完全的生殖隔離。


玄鋒夜話


動物之間自己會自覺生殖隔離嗎。還是人干預的


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