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​生殖隔离到底有多可怕?人类和动物究竟存在生殖隔离吗?

2024-04-28 06:40 来源:故事志 点击:

生殖隔离到底有多可怕?人类和动物究竟存在生殖隔离吗?

上个世纪的前苏联,有位疯狂的科学家伊万诺夫搞了一个疯狂的实验“人猿杂交”

如今网络上还流传着一些不实的图片,说这是当年实验的产物。

生殖隔离到底有多可怕?人类和动物究竟存在生殖隔离吗?

事实上我们知道,即便是与人类基因最相似的黑猩猩,也和人类算两个不同的物种,不可能杂交成功。

然而,自然界中依然存在不同物种间的杂交,有一些是人为,有一些是自然发生的。

这些杂交后代们都面临一个问题,那就是无法生育,几乎都患有不孕不育症。

人类的进化

这是因为,在生命演化长河里,基因早已经编写好了一套程序——生殖隔离

什么是生殖隔离?

它为何要产生?

不同物种间的杂交存在什么问题?

我们还应不应该进行杂交实验?

生殖隔离有多可怕?

人类和动物存在生殖隔离吗?

跨物种杂交的后代有多惨?

在不同物种杂交的后代里,狮虎兽和虎狮兽是名气最大的,谁让人家的爸妈是动物界的顶流呢?

然而,狮虎兽也好还是虎狮兽也罢,都没能继承到父母的优点,反而成为了有病的个体。

雄性狮虎兽个头很大,超过了自己的父亲雄狮,然而,他却没有继承雄狮结实的骨架,导致最后它的骨骼支撑不住自己的头。

而且它的身体会不断长大,长到自己都受不了的地步。

“大头娃娃”狮虎兽

这是因为雄狮的基因里面,有一种基因是专门控制后代长大的,原本需要雌狮的基因抑制,但是老虎不具备这个抑制基因,所以才会导致狮虎兽越长越大最后变成了一个“大头儿子”。

并且雄性狮虎兽完全不具备生育能力,雌性狮虎兽只能和狮子老虎再次杂交才能生出后代。

比起狮虎兽,虎狮兽更惨,它们连出生都是奢望。

这是因为母狮的基因会抑制胎儿成长,导致怀不上或者胎儿直接提前删号。

那么狮子和老虎为什么会有生殖隔离?

或者说不同物种的动物为什么不能延续后代?

狮虎兽和虎狮兽

什么是生殖隔离?

不同物种之间无法生育,或者即便生育有后代,后代也没有繁殖能力的现象,这就是生殖隔离。

这里值得注意的是,有些生物之间的关系比我们想象的要近,比如狼和狗,它们是一个物种

而有些动物之间的关系远比我们想象的远,比如花豹和猎豹,都叫豹,但实则已经分化好多年了。

花豹和猎豹的关系比较远

同理,人也是一种动物,我们从生物分类上看属于灵长目人科人属,物种名叫做智人

曾经历史上有过其他人类物种,比如尼安德特人、丹尼索瓦人、直立人等,很不幸,它们要么因为环境变化灭绝了,要么被人类打败淘汰了。

那么人类与这些同属物种之间有过杂交吗?

还真的有,除了非洲大陆的原住民,其他大洲的人类身上都有大约2%到4%的尼安德特人基因片段,另外有一些民族身上有丹尼索瓦人的基因片段。

人属物种

根据人类进化历程来说,我们和尼安德特人、丹尼索瓦人有共同的祖先,且分化时间不算非常长,所以在基因上相似度比较高。

那这是否说明,它们或许是智人的亚种呢?

当然不是,历史上智人和尼安德特人融合了至少三次,但是留下的基因片段却非常少,这说明,两者的后代在生存上依旧存在很大的问题。

所以你看,人类连和自己同属的物种之间都这么难以融合,更不要提其他人科的动物了。

不同人类的复原图

人科除了人类,还有猩猩、大猩猩、黑猩猩三个属,其中黑猩猩和人类的基因相似度达到了98.8%

然而即便如此,当年那个疯狂的人猿杂交实验也没有成功。

有传言当年的一些原始部落对黑猩猩干过不可描述的事情,也没有所谓的后代产生。

上个世纪70年代,湖北神农架出现了一个传言,某地的一位妇女被野人抓走之后拥有了后代,当地人叫这个孩子“猴娃”

神农架的野人雕像

科学家们深入探究后发现,这位“猴娃”并不是什么野人的后代,他只是因为智力有缺陷,导致行为举止怪异。

再加上当地人的添油加醋,就变成了什么野人的后代。

可以说在地球上,人类不可能与其他动物产生后代

生殖隔离是一件很可怕的事情,会给后代带来无尽的伤害。

为什么会有生殖隔离?

那么为什么不同物种之间会有生殖隔离呢?

这就不得不提到基因的自私性

其实每个个体的基因是很排外的,最符合基因特性的生殖方式是无性繁殖,因为这样会让基因几乎百分之百传递下去

然而,无性繁殖会让生物很脆弱,无法产生更多新的性状,一旦遇到环境巨变,那就是整个大族群一锅被端走

地球的早期

纵观生命史就能发现,从大约35亿年前开始到生物进化出有性生殖,这期间无性生殖其实占据的时间很长,直到现在,以植物和低等动物为代表的生物,依旧采取无性生殖。

生命结构越复杂的生物,就越需要更多的能量维持,如果环境发生改变,它们就会因为无法获得足够的资源而灭亡。

很显然,无性繁殖并不适合复杂的生命体

前面说的植物,也并不完全依靠无性繁殖,比较高级的植物类群,比如被子植物,它们也会采取有性生殖,利用昆虫鸟类授粉进行结合。

昆虫帮忙授粉

寒武纪物种爆发开始,生命就已经脱离低级形态,如果生物还依靠无性繁殖,那么之后发生的五次生物大灭绝,只会留下水母、海绵等低等生物。

科学家们认为,生命在偶然的情况下产生了有性生殖,基因做出了妥协,各自拿出一半进行组合,这样就能组成新的基因带来新的个体

赋予了无性繁殖做不到的事情,让生命具有了多个维度

这样哪怕是发生了灭绝,它不可能全维度打击,这就相当于,基因再也不把自己放在一个篮子里面,而是多点开花。

寒武纪物种大爆发

然而,基因自私的特性依旧没有改变,这种对半分的组合,它也不是谁都能接受。

与它越相似,那么它就越容易与之两两组合成一对,可是相差远了,基因就会嫌弃,不组合,于是出现了不育。

就算勉强组合在了一起,也会因为“门不当、户不对”而产生分歧,导致后代不育。

说白了,生殖隔离是基因自我保护的机制,为了让自己和自己相似的基因,更大程度传递下去不被其他基因“污染”的防御体系。

基因是成对组合的

因此才会有同物种能够有性繁殖出可育后代的能力。

其实跨物种杂交,是在“逆天行事”。

也正是因为这些杂交个体们悲惨的生活,让很多人呼吁,停止不同物种之间的杂交。

可是话又说回来,杂交真的一点好处都没有吗?

当然不是,人类能有现在的生活,也离不开物种之间的杂交。

马和驴杂交得到了骡子

跨物种杂交历史最悠久的当属骡子,它可以说是撑起了非电力时代农村的交通运输。

骡子与狮虎兽和虎狮兽不同,它完美继承了父母的优点吃苦耐劳脾气还比较温和

而杂交水稻,更是解决了亿万人的粮食问题,没有它我们现在还在饿肚子。

即便是颇受诟病的狮虎杂交,它们的后代也是生活在动物园内,被当成一种研究样本,供动物学家研究,具有一定的科学价值。

袁隆平爷爷与杂交水稻

所以,不同物种之间的杂交实验,有一个非常难以界定的红线,如果跨越了这条红线,那么就会变成疯狂的伊万诺夫。