在生物學(xué)方面,生殖隔離是一個(gè)不得不提到的詞匯,然而生殖隔離的概念并不是不同的生物無法交配,它的含義是:由于各方面的原因,使親緣關(guān)系接近的類群之間在自然條件下不交配,或者即使能交配但不能產(chǎn)生后代或不能產(chǎn)生可育性后代的隔離機(jī)制。大概的含義就是物種不能進(jìn)行有效的生殖交流,兩者的基因不會(huì)發(fā)生相互的影響。
在初中的生物學(xué)中,常提到生殖隔離是由于地理隔離導(dǎo)致的,這是生殖隔離形成的主要因素,原因在于生物種群的分化,長(zhǎng)時(shí)間處于不同的地區(qū),兩者自由地演化,即便原來是同一種動(dòng)物,那么最終基因差異也會(huì)太大,造成兩者不能再交配或者不能再有效地交流基因。但除了地理上的隔離,還有時(shí)間上的隔離,有的動(dòng)物晝伏夜出,有的動(dòng)物卻白天出來活動(dòng),兩者難以遇到;還有生理構(gòu)造上的隔離,老虎和貓染色體數(shù)目一致,兩者的體型導(dǎo)致根本無法交配。
所以生殖隔離又可以說是一切影響生物進(jìn)行有效基因交流的因素。因?yàn)樯掣綦x的存在,各種物種都在自己的種群中尋求配偶,進(jìn)而將自己的基因傳遞下去,而不會(huì)隨意地尋找另一種物種繁衍,因?yàn)榛旧鲜切胁煌ǖ?。因?strong>生殖隔離是生物多樣性的一個(gè)基礎(chǔ),物種因?yàn)楦綦x導(dǎo)致基因的差異越來越大,原本同屬于靈長(zhǎng)目的人類和黑猩猩的基因差異就越來越大。
人類和黑猩猩可以說是關(guān)系比較密切的不同物種,根據(jù)化石可以判斷擁有共同的遠(yuǎn)祖,然而兩者之間卻存在著生殖隔離,人類的胎兒和黑猩猩的胎兒在胚胎發(fā)育早期,胚胎外形基本一致,早期的發(fā)育過程也十分相似,在高等器官組織開始分化的時(shí)候兩者才產(chǎn)生較大的差異。早期的相似性是由于進(jìn)化保留的一些保守基因控制的性狀,比如脊椎、大腦等構(gòu)造,人類和黑猩猩都具有;余下的則是后續(xù)進(jìn)化中產(chǎn)生的差異基因導(dǎo)致的,比如人類的血型、體貌特征等。
人類和黑猩猩存在生殖隔離這一點(diǎn)沒有疑問,問題在于科學(xué)家是怎么發(fā)現(xiàn)的。既然稱為生殖隔離,那么是否就需要生殖方面的實(shí)踐活動(dòng),這也是一些網(wǎng)友擔(dān)憂的,他們擔(dān)憂一些瘋狂的科學(xué)家用人和黑猩猩做實(shí)驗(yàn),造出混合兩者特性的雜交個(gè)體,進(jìn)而產(chǎn)生一些現(xiàn)實(shí)的問題。其實(shí)這種想法基本上算是想多了,因?yàn)槭紫葟睦碚撋希祟惡秃谛尚删痛嬖谏掣綦x。
人類和黑猩猩、大猩猩等染色體結(jié)構(gòu)差異
生殖隔離這個(gè)現(xiàn)象在自然界很普遍,因此也具有一些共性,主要在細(xì)胞的染色體數(shù)量和染色體結(jié)構(gòu)上。數(shù)量上,人類23對(duì)染色體,黑猩猩24對(duì)染色體,兩者體型差異不算很大,出沒的區(qū)域也有交叉,然而23+24=47,最接近實(shí)現(xiàn)生殖交流的就是雜交不育,47是單數(shù)的染色體數(shù),在細(xì)胞減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞的時(shí)候不能均分;第二點(diǎn)則是由于染色體的結(jié)構(gòu),人類和黑猩猩相同編號(hào)的染色體結(jié)構(gòu)存在較大差異,長(zhǎng)度上無法匹配,因此不能完美地形成姐妹染色體組。
理論上如此,可是沒有試驗(yàn)過怎么知道呢?人類也造出了一些遠(yuǎn)緣雜交的物種,比如騾子,騾子是馬和驢雜交的后代,體細(xì)胞染色體也是單數(shù),因此騾子通常不可育,只有一些公驢母馬雜交產(chǎn)生的雌性騾子有很小的機(jī)會(huì)生殖發(fā)育成熟,具備生殖能力,可以和馬或者驢產(chǎn)生后代。人類和黑猩猩染色體數(shù)雖不同,是否也可能出現(xiàn)這樣的情況呢?這是不是就得做相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)了?
其實(shí)這一點(diǎn),歷史上還真有人去實(shí)踐過。前蘇聯(lián)在1920-1930年代曾經(jīng)秘密進(jìn)行過類似的實(shí)驗(yàn),他們想要?jiǎng)?chuàng)造出人猿,作為低級(jí)勞動(dòng)的勞動(dòng)力。不過在陸續(xù)進(jìn)行的幾次實(shí)驗(yàn)中,都沒有培育出所謂的人猿。但也有的說法認(rèn)為,前蘇聯(lián)的這個(gè)實(shí)驗(yàn)中實(shí)際上是獲得了人猿的,只不過由于它們屬于生殖隔離中的“雜交不育”這種情況,所以沒能大批地制造出人猿。
不管有沒有成功地造就人猿,人類和黑猩猩都是有生殖隔離的。兩者在生活習(xí)性、生理結(jié)構(gòu)等方面都有巨大的差異,而且人類有很強(qiáng)的倫理道德觀念,絕大多數(shù)情況下并不會(huì)發(fā)生兩者的雜交。即便是在騾子的例子中,偶然產(chǎn)生具有生殖能力的“人猿”,由于其數(shù)量很少,且和人類會(huì)有一些性狀上的差異,后續(xù)的人和人猿的雜交也很難進(jìn)行,而且由于數(shù)量過于稀少,無法有效地改變整個(gè)人類的基因庫(kù),咱也沒有聽說騾子把驢變得不像驢,把馬變得不像馬吧,這種極少的雜交個(gè)體基本不影響雜交雙方各自的種群特征。
總之,生殖隔離是自然界普遍存在的現(xiàn)象,它的存在使各種物種各行其是,除了固有的吃和被吃的關(guān)系,兩者很難發(fā)生有效的基因交流,使各種物種保持自己的“個(gè)性”并持續(xù)地在自己的進(jìn)化道路上越走越遠(yuǎn),直到無法適應(yīng)環(huán)境而滅絕。
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