高等脊椎動物之間普遍存在著生殖隔離，這也就意味著如果跨物種交配的話，不會有后代，即使同一物種的不同亞種之間，有的時候也會有生殖隔離。

就比如說亞洲象和非洲草原象，看起來非常相似，之間就有生殖隔離。

沒有生殖隔離的物種之間有幾個特點：精子和受精卵能夠正常結(jié)合；有絲分裂的時候，受精卵能夠完全發(fā)育分裂；生殖細胞成熟的時候，能夠進行正常減數(shù)分裂。

只有以上三步都成功，一個物種才能夠正常的繁衍后代。

▍如果異種精子和卵子相遇會發(fā)生什么？

精子和卵子結(jié)合是一個多階段的過程。卵子是哺乳動物身上最大的細胞，人的卵細胞直徑有0.15毫米，比一般的細胞要大100萬倍，基本上是肉眼就可以看見。

這么巨大的結(jié)構(gòu)就是為了設(shè)置多層障礙，只有被選中的精子可以進入卵子體內(nèi)。

首先，在卵子的最外層有一層上皮細胞組成的放射冠，在放射冠的里面還有一層透明的膜叫做透明帶，在透明帶的里面才是真正的卵子的細胞膜。

放射冠和透明帶的作用是為了阻止一個卵細胞被多個精子所突破，否則會造成染色體數(shù)目混亂而無法正常分裂，造成受精失敗。

受精的每個階段都由配子相互作用的配體、受體識別引導(dǎo)。

這種識別包括精子在卵子化學(xué)引誘物梯度中的運動、頂體蛋白對卵子包膜的破壞等。

打開卵子每一層結(jié)構(gòu)都要一把鑰匙，這個鑰匙在精子上被稱作配體，卵子上被插入的鑰匙孔，被稱為受體。

配體和受體實際上都是一種蛋白質(zhì)，它們通常都位于細胞膜表面，當(dāng)這兩種物質(zhì)接觸在一起以后，才能夠在細胞內(nèi)部啟動一系列的生化反應(yīng)，讓細胞膜打開。

不同物種配子的配體、受體蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不一樣，這相當(dāng)于一把鑰匙一把鎖，異種的精子碰到了卵子，相當(dāng)于鑰匙插不進鑰匙孔里，沒有辦法打開卵子的外膜。

這是生殖隔離，為跨物種交配設(shè)定的第1個障礙。

▍跨物種交配的第2個屏障，減數(shù)分裂要求染色體數(shù)目是偶數(shù)。

有些接近的物種，它們配子會相互融合，比如說馬和驢就可以繁育后代。

大部分的騾子都是公驢和母馬的后代，因為公馬很難讓母驢懷孕。馬和驢的后代叫做騾子，但是騾子卻沒有辦法繁殖后代。因為騾子沒有辦法形成成熟的生殖細胞。

馬的染色體數(shù)量是64條，驢的染色體數(shù)量是62條，形成生殖細胞需要減數(shù)分裂，結(jié)果就是馬的生殖細胞里面有32條染色體，驢的生殖細胞里面有31條染色體。

32條染色體和31條染色體結(jié)合形成騾子的細胞，里面就有63條染色體。

63沒有辦法被2整除，所以無法通過有絲分裂的方法形成成熟的生殖細胞。

老虎的染色體有18對36條；獅子的染色體有19對38條，它們結(jié)合形成的獅虎獸和虎獅獸就只能有37條染色體，沒辦法配對，所以無法形成成熟生殖細胞。

因此，獅虎獸和虎獅獸都沒有后代。

▍跨物種交配的第3個屏障，基因缺陷放大。

在人類的進化史上有一個謎團，為什么尼安德特人會滅絕？

尼安德特人是我們智人的表親，也可以說是智人的一個分支，而且尼人比我們現(xiàn)代智人要更早走出非洲，分散到各地。

大概在30萬年前，尼安德特人已經(jīng)從非洲分布到全世界的各地，形成了大約有50萬到100萬人的種群。

隨后，由于智人也就是我們真正的先祖，從非洲不斷的走出與尼安德特人或融合，或者發(fā)生沖突，最后導(dǎo)致了尼安德特人的滅絕。

但是，真正滅絕的只是尼安德特男人，尼安德特女人的基因有3%融入了我們現(xiàn)代智人體內(nèi)。

所以，準(zhǔn)確的說，現(xiàn)代智人和尼安德特人是半生殖隔離。

也就是說，人類的男人和尼安德特女人能夠正常生育后代。但是尼安德特男人和人類的女人之間，不能正常生育后代。

這是因為在尼安德特男人的Y染色體上有一個特殊的基因片段，這個基因會導(dǎo)致人類的女性流產(chǎn)。

▍生殖隔離的意義。

生殖隔離保證了物種演化過程中某些特異性的持續(xù)優(yōu)化。

人科動物以智力、智商優(yōu)化為代表，所以才會形成我們現(xiàn)代的人，成為站在所有生物鏈金字塔最頂端的物種。

人類最終是要離開地球表面，邁向宇宙空間。

太陽總有一天會燃盡爆炸，如果所有動物之間沒有生殖隔離，最后所有的動物都會困死在地球表面。