1927年,某教授挑选出20名健壮的女战俘,将黑猩猩的精细胞注入她们体内。助手屏住呼吸,拿着试管的手微微颤抖,既好奇又紧张,不知道会发生什么不可思议的事情。
大约在几亿年前,地球上很多的生物都是一家,拥有共同的祖先,后来人类与这些生物的差异越来越大,出现不同的物种,正是生殖隔离起到了作用。
两个种群的后代,体内的基因发生变化,就产生不同的物种,若干年以后,这些物种生活在一起,也不会产生后代,甚至会丧失繁殖能力。最具代表性的就是骡子,它是马和驴的产物,不具备生育能力。
伊万诺夫为培养出一批如猿类般强壮的士兵,进行人猿实验
1927年,苏联正处于内忧外患之中,当时有位叫伊万诺夫的教授,向军方提出一个大胆的建议,进行人猿实验,培养出像猿类般强壮的士兵,以此来提高战斗力。
迫于压力,上级军官来不及考虑,就同意了伊万诺夫的建议,在西伯利亚集中营里挑选了20名身体健壮的日本女战俘。
这些战俘在实验之前,获得优厚待遇,吃着高级营养品,每天晚上睡觉之前,还有护工按摩身体。
经过两个月的精心准备,工作人员将20名女俘虏送进实验室,伊万诺夫从西非购买回来3只雄性大猩猩,取出精细胞,注入她们的体内。
伊万诺夫的助手看着眼前一幕,拿着试管的手微微颤抖,从来都没有见过这样的实验,不知道这些女性以后会怎样。
大概过了几十天,通过检测,大部分女战俘没有怀孕的迹象,只有几个人疑似怀孕,又过了一段时间,检查发现她们体内也没有胚胎,这次实验宣告流产。
但军方并没有放弃,让教授重新做实验,经过几次反复尝试,一名女战俘成功怀孕,随后产下人猿。
在悉心照料下,人猿身体不断壮大,身高1.8米,四肢肌肉发达,体表毛发旺盛,但不管怎么训练,不会说话交流,智商太低,连打枪都不会,更要命的是没有生育能力。
最后,这个物种因为身体疾病,不幸夭折,实验原本是想获得完美的劳动力,去战场提高战斗力,但还是没有成功。
何谓生殖隔离
描述动物繁衍的文章中,经常可以看到生殖隔离这个词汇,大多数人对这方面不是很了解,其实生殖隔离与我们人类也有很大的关系。
从科学的角度来说,生殖隔离也就是两个不同的物种之间,在自然条件下,无法孕育后代,产生的一种隔离机制,通过这种方式,来维持物种的完整性。
在生殖隔离之前,通常会出现基因变异重组和染色体变异,来给这种行为做铺垫。
人类繁衍后代,通常是由母本和父本各提供一半的基因配子,母本体内的配子通常指卵细胞,父本体内的配子则为精细胞,彼此结合就可以形成胚胎。
人的体内共有23对染色体,均由母本和父本提供,加起来也就是46条,这些染色体,是由碱基对按照不同方式排列,形成基因。
当碱基对在排列时,出现少量错误,没有排在合适的位置,基因重组发生障碍,这样的胚胎也许会出现某些先天疾病,但不会影响生育功能。
如果关键的碱基对位置错误,形成的基因出现重大变异,比如生殖器官差异太大,繁殖时间不同,最终导致生物无法繁殖,这也是生殖隔离的因素之一。
需要注意的是,生殖隔离并不是两个物种之间不能繁殖,相当于一种独立进化的机制,只有它们的后代才没有生育能力。
正是有了生殖隔离,才让地球上不同的物种没有繁殖行为,保持独有的基因,让它们的后代避免各种缺陷发生,拥有强大的生存能力。
生殖隔离的方式
受到自然环境的影响,某个物种会离开原来生活的地方,寻找新的庇护所,或者是发生火山或裂谷,将物种分开,不能继续繁衍,这就是地理隔离。
比如说老虎这种动物,根据地理环境不同,分成了9个亚种,最常见的东北虎和华南虎,是同一个种群,只是亚种不同而已,它们可以孕育后代,但因为地理隔离,一种生活在北方,另一种生活在南方,很难相互J配,即使人工干预,能不能产出健康可以生育的后代还要打上问号。
时间隔离也是生殖隔离中的一种方式,动植物的繁殖期不同,错过这个时间,基因无法正常交流,产生生殖隔离。角蛙的繁殖季节也不同,有的在1~3月份,还有的在3~5月份,较晚的角蛙还没有开始繁殖,前面的就已经结束,双方的繁殖不会有任何交集。
昆虫和鸟类这些动物,求偶时会发出特殊的声音或舞蹈来吸引异性的注意,同伴收到信号后,就会做出回应,每种动物的求偶方式不同,以至于不会混淆。这类行为隔离,还可以让亲缘关系的类群之间,阻止J配行为的产生。
例如红蟋蟀和富尔顿蟋蟀是同一物种,求偶时发出的叫声频率强弱不同,它们会以声音来区分,只有相同的叫声,才能获得异性的青睐。
人类如果没有生殖隔离,那就太可怕了
不只是动植物存在生殖隔离,就连头脑发达的人类,也存在生殖隔离,否则这个世界会乱套,各种新的物种出现。
物种之间存在生殖隔离,是大自然生命演化的正常现象,有人想借其他物种与人类繁殖,实际上是一种荒唐的行为,就好比伊万诺夫这位生物学教授,打破自然规律,花尽钱财与精力,最后并没有落得好下场。
如果人类没有生殖隔离,伦理道德没有约束,会产生各种各样的问题,染色体数量不一致,产生排斥,基因重组发生变异。
没有出现过的细菌滋生,自然界出现新的物种,生态平衡被打破,会对人类造成极大的威胁。
在这种情况下产生的后代,智力水平会退化,伴随着各种疾病发生,丧失最基本的生存能力,繁衍受阻,不久的将来,弱势群体逐渐被淘汰,有可能从这个地球消失。
动物在进化的过程中,会不会出现生殖隔离
地球上有一种环物种,会因为地理环境变化,衍生出多个亚种,各个亚种之间有着必然的联系,产生连续性的基因变化。
当一个亚种的首尾相邻,基因重新排列,即使差异不大,也不会进行繁殖,这类物种的整体分布就像圆环,不会交叉重叠,因此被称为环物种。
举例说明:
银鸥是北极圈中的一种环物种,有7个亚种分布在不同区域,其中英国亚种和北美亚种就无法繁殖。
暗绿柳莺的个体较小,体长只有10~12厘米,可以生活在高海拔地区,青藏高原能看到它的身影,其中喜马拉雅山亚种是最早的族群,后来往东西两个方向迁徙,形成不同的亚种,以西伯利亚为界线,东西两个方向的暗绿柳莺就不会在一起繁殖。
这个世界上没有进行生殖隔离的人类
尼安德特人,古时候被称为尼人,生活在德国的尼安德特山谷,大约在6万年前,非洲人来到这里,与尼安德特人交汇,发生混血。
胚胎形成的过程中,染色体重组,就像一把刀片,将尼安德特人后代的基因切成小段,切割速度是固定的,可以计算出物种发生混血的时间。
混血人种,只占尼安德特人血统的2%,这个比例非常低,导致他们的后代生育能力出现问题。
2015年,米克尔·舒尔普有了重大发现,在非洲的人群中,X染色体上没有尼安德特人的基因,正是人类与黑猩猩存在的遗传差异。
尼安德特人是不同的亚种,没有进行生殖隔离,与非洲人发生混血,两种生物在不兼容的道路上越走越远,进化序列分离以后,积累大量的突变基因,产生负面影响,导致新的物种没落。
这么多年过去了,我们还不太清楚尼安德特人为何会突然消失,对几万年前的化石研究有一定的局限性,但从很大程度上来说,没有进行生殖隔离是主要的因素。
写在最后
生殖隔离是为了留住优秀的基因,才能达到物竞天择,适者生存的进化法则,让后代更好地活下去,并不是阻碍繁衍。
如果所有的生物不存在生殖隔离,同一物种之间就会产生强烈竞争,资源被抢夺,找不到食物填饱肚子,衍生各种问题,导致生物链断裂。
生殖隔离对人类很重要,想要试图挑战这种自然规律,完全是不明智的选择,会给物种带来无尽的痛苦,我们要用科学的眼光看待这种现象,遵循大自然的规律,才能让生活变得更加美好!
人类的生殖隔离究竟有多厉害?到现在,人类基本上已经与这个世界上的所有物种都存在有生殖隔离了,你说厉害不厉害?
人类的生殖隔离为何发展到如此“孤家寡人”的地步呢?
物种之间的生殖隔离
首先来讲,生殖隔离并没有想象的那么神秘,也不是一个多么高大上的新鲜词汇,其主要作用就是阻断各种不同生物间的基因交流,以此来保证本族群的特征稳定。
或许,这种表述有点让人难懂,我们换句话说,什么是生殖隔离呢?说白点,就是“三种不能”。一是两者间不能进行J配,二是两者之间不能产生后代,第三则是即使能够产生后代,但这个后代却不能再继续产生后代,以上所说这三种情况,与之相符的都可以称之为存在生殖隔离。
当然,我们所熟知的最贴切的案例莫过于骡子了,驴和马结合的产物,不过也就到它这一代为止了。再比如,还有曾经炒得沸沸扬扬的狮虎兽,就是人工干预下,让雄性狮子和雌性老虎之间结合的后代,本身狮虎结合生育后代的几率就很低(不到百分之一),它们的后代与骡子相类似,继续繁衍后代的能力几乎没有,为什么说是“几乎”没有呢,因为这种几率在理论上就非常非常低,然而,事实上,真有人实验过,成功的让雄狮和雌性狮虎兽再繁衍出后代,实属罕见了。
人类真的和所有物种都存在生殖隔离吗?
就目前情况来看,答案是肯定的。
按照物种间的纲目科属种上的划分来看,目前,在人属的下面只有一种,那就是智人种,也就是我们人类了,除此之外再无其他,也就是说,人类目前唯一不存在生殖隔离的只有自己,与世界上其他物种之间都存在有生殖隔离,即使是我们常常所说的,和人类关系最近的黑猩猩也同样不例外,当然,也确实有人不信邪,硬要拿黑猩猩和人类做实验,不过结果是不言而喻的。
历史上,拿黑猩猩和人类来做这个实验的,是一位苏联时期的生物学家,名叫伊万诺维奇。
他的理论支撑正是来源于驴马和骡子的数据。驴和马关系较近,而按照染色体数量来说,驴有62条,马有64条,它们生育出来的骡子是63条染色体。于是,这位苏联科学家突发奇想,人类和黑猩猩也算是关系比较近的物种,人类有46条染色体,黑猩猩是48条,那么是不是可以繁衍出47条染色体的后代的?
1927年,伊万诺维奇开始了他的实验,他想用人工的方式让三只母猩猩怀孕,不过,最终的结果是全部失败。从而也再次证实,人类和猩猩之间也存在生殖隔离,当然,更别说和其他物种之间了,单从染色体数量对比来看就已经可以判断没有可能了。
世界上是否曾经有过与人类不存在生殖隔离的物种呢?
还真存在过,而且不止一种。
根据研究发现,在很久以前,人属下面不止智人一种,还有尼安德特人、海德堡人、鲁道夫人、佛罗勒斯人等等,大概在十四种左右,他们与如今的人类之间不存在生殖隔离,甚至,在如今人类的基因当中,还存在着这些人种所遗留下来的信息。
尤其是尼安德特人,根据研究表明,如今的人类中,除了非洲人外,大部分都具有尼安德特人的基因信息,而尼安德特人也曾经非常了得,他们曾经是一个非常强大的种群,生活在德国附近的欧洲地区,直到智人从非洲开始进入欧洲之后,尼安德特人才慢慢消亡了。
当然,人类不同种族间的“交流”,除了留下了基因信息之外,还有很多的遗传疾病也同样与此有关。
其实,生殖隔离对人类的繁衍是一种保护
人类发展到现在,与我们相近的那些“近亲”都已经消失殆尽了,独独留下了人类这一支,那么,这样做得结果对人类来说是好是坏呢?
从目前来看,结果应该是好的。
首先,假设说,这个世界上突然没有了生殖隔离会怎样?这样的画面无法想象,不同物种间都来进行基因“交流”,必然会使得原有的自然界秩序遭到破坏。而人类基因与其他生物基因之间的差距也是非常大的,如果两者结合的话,会严重破坏人类基因的稳定性,对人类种群造成不可挽回的后果。
其次,基因疾病是没有办法治疗的,一旦没有了生殖隔离,人类的基因遭到破坏,与之伴随的可能就是一大堆的基因性疾病,这些疾病的产生也将使得人类这个种群在自然界变得没有优势,甚至逐渐的被其他种群所替代和吞噬也不是不可能的。
所以说,生殖隔离对于人类来说也算是一种保护,有它的存在,才保证了人类基因的稳定,让人类能够长久地生存在这个世界上。
结束语:其实,生殖隔离对于地球上各个物种间都存在保护作用,正是因为有生殖隔离的存在,地球上的生物物种间才得以保持了相对的稳定。
如果生殖隔离被打破,结果必然会很糟糕,你能想象出那是一个什么样的场景吗?