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生殖隔离是什么意思?

十万个为什么 空空 2024-3-23 10:57:42 2次浏览

关于问题生殖隔离是什么意思?一共有 2 位热心网友为你解答:

【1】、来自网友【灯影疏】的最佳回答:

还记得《春光灿烂猪八戒》里,月老错拉红线,把小龙女和猪八戒拉在了一起,然后和孙悟空分享并且无情嘲笑的情节吗?

生物学上讲,龙和猪是不同的物种,二者存在生殖隔离。

正如狮子和老虎不会眉目传情,马和驴也不会同床共枕,它们彼此之间也不会主动产生求偶的现象。如果人为的干预让它们杂交,那它们能生出后代——狮虎兽和骡子,但是狮虎兽和骡子这两种生物,即使在人为再次干预的情况下,也没有办法继续繁衍产生后代,生出小狮虎兽和小骡子,这个就是生殖隔离。

生物学家把所有的生物划分成不同的“物种”/ “种”。同一物种的生物有相同的 DNA 库,能够交配,DNA 产生突变能够遗传到下一代,后代可以继续繁衍再生出后代,子子孙孙无穷匮也。

科学和技术周刊《新科学家》也曾发表过,在我们每一个人的身体里,都有一百来米的 DNA 和父母体内的 DNA 均不相符,这些片段来源于突变,专属自己。

从同一个祖先演化而来的不同物种,属于一个“属”,比如老虎、豹子和狮子,同是“豹属”,上面提到的马和驴,不是同一物种,但是是同一属—— 马属。简单理解,同一个属相当于同一类生物,是亲戚。

很多属可以归类为一个“科”,例如猫科里的家猫、老虎、狮子和猎豹等,犬科里的狗,狼和狐狸等。同一个科的动物,例如喵喵叫的家猫和草原上凶猛的狮子,如果回溯到 2500 万年前,它们的祖先是同一个生物。

简单地举一个猫科动物的分类,(列举得不全,只是为了方便理解物种、属和科的概念):

生物学上的分类,在科之上还有界、门、纲、目。生物的类别不仅有上面提到的动物界,还有植物界、真菌界等,例如荷花这一物种属于莲属,莲科。

不同的物种之间存在生殖隔离,如果生殖隔离不存在,那后果得多严重,自然界就乱套了。

【2】、来自网友【俗人随记】的最佳回答:

2019 年,某大学教授挑选 5 只猴子,准备培育人猴胚胎。助手调配消毒水时,不小心将试管掉在地上,教授吓得脸色煞白,马上拿起针筒,将里面的白色液体注射进猴子体内。

地球上不同的物种能够持续繁衍,并根据周围的环境,不断进化,适应生存下来,主要归功于生殖隔离,对所有的生物来说,具有很重要的意义,这也是大自然发展的规律。若没有这种隔离机制,物种之间没有界限,整个地球会是一片混乱的状态。

西班牙遗传学教授无视生殖隔离,用动物做实验,意欲何为

贝尔蒙特来自西班牙,对于遗传学方面有很深入的研究,在他的认知里,没有什么是科学解决不了的事情。

2019 年,贝尔蒙特在大学任教期间,召集了多个国家的生物学教授,组成一个团队,打算做实验,研究出器官移植为人类做贡献。

经过多方面的准备,教授找来 5 只健壮的猴子,用于实验,准备将人的干细胞,移植进猴子体内,培育出人猴嵌合胚胎,用来验证人类基因的器官是否能在动物体内生长。

从生物学的角度来说,这个实验具有很大的难度,会利用“基因剪刀”之称的新技术,其次还要切除动物体内的关键器官,实验完成以后,动物能不能存活下来是个很大的问题。

这些科学家之所以花费钱财和精力做这项实验,打着为人类做贡献的幌子,实际上是为了出名,为自己谋取利益。

早在 2017 年,贝尔蒙特主导的团队就做过相关的实验,并在《细胞》杂志上公布,他们把人类干细胞移植进猪的体内,发育了 3~4 周的时间。

有过之前的操作,针对这次实验,贝尔蒙特充满信心,他觉得这次培育人猴嵌合胚胎,会有很大的突破,离成功近在咫尺。

供体准备就绪,被工作人员拿到实验室,5 只猴子也被固定在台面上,现场有十多人参与这项实验,有贝尔蒙特为首的生物学教授和助手。

进行实验之前,助手准备给猴子消毒,配备消毒水时,拿着试管的手微微发抖,不小心试管掉在了地上,教授吓得脸色煞白,因为人体干细胞存活的时间很短暂,耽误几秒钟就会导致实验失败。教授等不了消毒,直接拿着针筒,将含有干细胞的白色液体注射进猴子体内。

发出几声惨叫后,猴子慢慢恢复了平静,被工作人员带出实验室,进入指定的区域饲养,以便记录身体各项数据。

注射一天后,通过检测,在猴子体内发现了人来源的细胞,过了十天,胚胎处于正常生长的状态,大概两周的时间过去了,胚胎的神经系统正在发育,但由于这个实验在当时引起巨大的争议,跨越了伦理红线,只能被迫终止。

这些实验为何被叫停,最主要的原因就是违背了生殖隔离的初衷,猴子形成新的胚胎,也就相当于一个新的物种产生,这是很可怕的事情。

当时贝尔蒙特感到很失望,他表示:如果实验不中止的话,就可以培育出人猴混种,成形的干细胞,对生物研究有很大的作用。

但很多科学家反对这个实验,认为人和动物没有生殖隔离,新物种出生以后,可能会产生自我意识,导致毁灭。

何谓生殖隔离

从生殖隔离这个词就可以看出,生殖在前面,大自然中的生物,都具有繁衍的能力,就会产生后代,但是地球上有很多的物种,到了繁殖期时,难免会有混淆,在这种情况下,隔离就起到了作用。

从字面上来理解,隔离也就是将两个物种分开,但是在生物界,隔离具有更深层的意义。

即使在自然条件下,不同物种产生了后代,也不具备生育的能力,这就是一种相对严谨的隔离机制。

最具代表性的就是骡子,在农村地区经常可以看到,既能驮东西,跑得还快,它实际上是马和驴结合的产物。

本来马和驴是不同的物种,按道理来说,不可能产生后代,但是它们拥有共同的祖先,但是马和驴被人工饲养,在一个村子里长期生活,地理隔离不起作用,就有可能发生繁殖的行为。

物种分开隔离不见效,接下来就是生育隔离来管制,限制骡子产生后代,为何这种措施能起作用呢?

接下来就要说到细胞的染色体,由于骡子是由两种不同的物种繁衍而来,马的体内有 32 对染色体,而驴体内的染色体只有 31 对,共同形成骡的胚胎后,生殖细胞分裂,染色体会联合配对,但是数量不能匹配,在排列时就会出现絮乱,减数分裂造成障碍,不能产生正常的生殖细胞,所以骡子就不能生育后代。

这就是生殖隔离的原理,看上去难以理解,用大白话来说,就是两种动物不能生宝宝,即使在一起可以生宝宝,后代也不具备生育能力。

除了骡子有这种生殖隔离机制以外,还有很多动物也是这种情况,比如说狮虎兽和豹狮,受到生殖隔离的限制,也不能产生后代。

为什么会有生殖隔离

不同的物种,大多数不会生活在一起,从繁殖生物学的角度来讲,生殖隔离是动物的本能,但是在现实生活中,不管是动物,还是植物,都有跨物种杂交的例子。

动物不具备人的行为控制能力,成年以后,没有合适的配偶,遇到不同的亚种,甚至是跨物种,有可能产生基因交流,繁衍出后代。

比如说很多家庭会养猫,在一万多年以前,根本就没有家猫这种宠物,在非洲塞浦路斯的墓穴遗址中,人们发现了猫的踪迹,这应该就是最早的野猫,后来人们将这些猫带回家,一起生活,尝试驯化它们,之后便有了家猫。

家猫来到欧洲以后,又与不同亚种的欧洲野猫 J 配,形成新的血统,并被人们称为豹猫。猫科异种实在太多,就算不同种之间也有基因交流,完全跳出了人类的干预。

2016 年,科学家对猫科动物的 Y 染色体和基因组进行了研究,发现父系基因的演化,与母系基因多达 9 处不同,新的物种很容易发生分化。

由此可以看出,同一物种的生物,可以产生后代,但是不同的物种,染色体存在差异,碱基在排列时位置根本就对不上,基因重组发生障碍,胚胎发育过程中,影响生殖功能,也就无法产生后代,出现生殖隔离。

人类区分不同的物种,最多只是看形态,但有的动物长得很像,却不是同一物种,这样就存在很大的问题。

如果人工干预,产生新的物种,产生的影响不可估量,所以说生殖隔离就是最后一道防线,就相当于家里的保险丝,当用电发生危险时,可以最大限度保证安全。

生殖隔离的方式

1、地理隔离

物种生活的环境不同,没办法产生交流,若干年以后相遇,也会产生隔离,这种方式称为地理隔离。

陆地上生活的生物,因为河流、海洋、沙漠等因素,会将相同的物种隔开,对于水生生物来说,会因为高山产生隔离。

就拿巴拿马地峡来说,三万年前地壳运动,发生隆起,将两边的生物隔开,没办法进行繁殖,长时间如此,就会产生地理隔离,即使人工将它们放在一起,也不会产生繁殖行为。

冰川融化以后,海水会往下游流动,就会将里面的鱼类带入河流中,淡水和海水的环境不同,同一物种为了适应不同的环境,基因结构发生变化,地理位置不同从而引起生殖隔离,三棘鱼就是这种情况。

2、生态隔离

就算是同一个物种,当所处环境发生变化时,生活习性也会发生变化,与地理隔离有相似的地方,这就是生态隔离。

比如说人身上的体虱和头虱,生活在不同的位置,从而形成差异化的特征,相互之间不会干涉,但还是可以繁殖,会产生不正常的后代,说明已经产生了分化,正是生态隔离的效果。

近缘雀生活在树干不同的地方,捕食的昆虫也不一样,受到气候的影响,它们产卵和繁殖的季节也不同,即使在同一棵树上,也会产生生态隔离。

3、季节隔离

动物和植物因为繁殖或授粉会受到季节的影响,时间会有差别,错过繁殖的机会,就会产生季节隔离,也称为时间隔离。

比如说大西洋生活的鲱鱼,位置不同,产卵的时间也不同,有的在春季,有的在秋季,繁殖的时间不一致,相互之间就会产生隔离。大部分植物,开花和授粉容易受到环境的影响,更容易发生季节隔离。

写在最后

生殖隔离对于地球上的生物来说很重要,都要遵守才能维持生态平衡,若是失去禁忌,整个地球就会乱套。

正是有了生殖隔离这种机制,不同的物种没有繁殖行为,才能保持优秀的基因,让各种生物的进化更加顺畅。

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