在聊生殖隔离之前,咱们先聊一下生物为什么会出现生殖隔离。
基因突变
生殖隔离一般会出现三种情况: 基因突变,染色体变异,基因重组 。我们先聊基因突变。
基因突变是指生物在进行有性生殖时发生的错误复制。
在有性生殖时,母本和父本会各提供一半的基因为配子,在母本体内的配子一般是卵细胞,在父本体内的配子是指精子。
以人类为例,人体内一共有 23 对染色体,其中母本会提供 23 条染色体,父本提供 23 条染色体,合起来就是 46 条染色体。
每个染色体是由大量的碱基对构成,这些碱基对的排列方式,构成了一个个基因。
但是, 碱基对在排列时并复制一次,会出现 3 个左右的错误。由于大多数碱基对并不会组成基因,或者组成的基因控制的性状微不足道,所以并不会影响人类繁育下一代。
但如果在某一些关键基因位点上,碱基对发生错误,可能会使得该基因控制的形状大幅度改变,如:生殖器官不匹配,无法完成繁衍的工作;或者发情期不一致,也可能导致生物无法交配。
染色体变异
染色体变异是指,染色体数量多了或者少了, 比如:人类唐氏患者的第 21 条染色体发生变异,正常情况下应该是两条,但唐氏患者拥有 3 条 21 号染色体。
目前,唐氏患者并未与正常人群产生生殖隔离,这是因为除了基因变异、染色体变异以及基因重组外,造成物种产生生殖隔离,还需要长时间的地理隔绝。
地理隔绝
我们知道,在 1 亿年前,人类和老鼠是一家,拥有同一个祖先,之所以后来人和老鼠差异越来越大,甚至产生了生殖隔离。
这是因为人和老鼠的祖先,因为各种原因,被大江大河或者山脉所阻隔,两个种群的后代积累了足够多的基因变异后,就会彻底演化成两个物种,即使以后这两个物种再相遇,也不会产生后代,或者后代丧失繁衍能力,比如:马和驴交配能生出骡,但骡不能再繁衍。
其实,生殖隔离的出现,会经历 3 个阶段:
第一个阶段:物种之间有部分基因发生改变。
第二个阶段:发生改变的基因能够适应自然环境,并被自然环境保存下来。 比如:如果一个人基因突变会导致在未成年夭折,那么它还未繁育出下一代便会死亡,这个基因就不会被保存下来;如果一个基因可以帮助生物获得异性的青睐,比如更强壮的身体,就可能更容易获得交配权,因此这个基因就可能会被自然选择所青睐,在自然界中被保存下来。
第三个阶段:地理隔绝 ,如果没有地理隔绝,那么即使会发生基因变异,也不会形成生殖隔离,这是因为这个基因一直参与生殖交流,物种间几乎都拥有该基因变异。只有当地理隔绝发生后,物种间才可以积累足够多的基因变异,逐渐形成完全不同的品种,此时物种就产生了生殖隔离。
人类和所有生物都有生殖隔离吗?
我们可以肯定的说, 人类和所有生物都存在生殖隔离。 这是因为人类虽然几十亿年前和其他物种都拥有同一个祖先,但由于各种原因导致大家朝着不同的演化方向,每个物种间都积累了足够多的的基因变异,因此形成了不同品种。
这些品种中, 有的发情期和人类不一样,有的基因和人类差距过大,有的染色体和人类数量不一致,有的是卵生物种,和人类繁衍方式不同;有的精子不能和卵子配对 …..
总之,由于各种各样的原因,目前人类和所有物种都存在着生殖隔离。而这也是我们之所以称为“智人种”的原因。
人类和人类之间有生殖隔离吗?
其实,无论是黑人、白人还是黄种人,大家在生物学上都属于同一个种“智人种”,目前为止,人类之间并不存在生殖隔离。首先,是因为人类之间一直进行着基因交流,因此体内的基因几乎相同。
再者,基因变异需要积累足够多的子代才可以产生,生物学家研究发现, 物种需要经过几十万年甚至上百万年的分开演化才可以形成生殖隔离。
而人类并没有积累如此长时间的分开演化,而且, 随着交通工具的提升,不同地区的人类进行基因交流的速度更快,按照这个趋势发展,人类之间很难形成生殖隔离。
人类没有生殖隔离,三大人种都可以互相通婚,这是因为现在地球上的人类,全都是智人的后代,说白了无论是白种人,黄种人还是黑种人,我们都是同一个祖先分化而来的。
只不过由于各自生活的环境不同,导致今天的人类进化出了不同的身体基因,但这些基因差异性,还未大到生殖隔离的程度。
另外在人类进化的过程当中,曾经先后出现过十几种不同的人类,例如尼安德特人,匠人,直立人,海德堡人等,这些人类的基因差异性已经很大了,但依然没有出现生殖隔离的现象。
而且我们今天的人类身上,都有尼安德特人,直立人等人种的一部分基因存在,这就意味着我们的祖先,肯定和别的人种没有生殖隔离,否则我们现代人就不会存在。
最后狼和狗本来就是同一种动物,但在漫长的演化过程当中,有一部分狼逐渐融入人类社会,这些狼的后代就变成今天的狗,但今天的狼和狗依然没有形成生殖隔离。