地球上之所以有數百萬個物種,生殖隔離功不可沒「功不可沒」。它使得在自然條件下,親緣關係接近的類群之間不會發生交配,不同物種的基因也不會產生融合;即使交配成功,後代也不具備生育能力,從而在眾多突變物種中,能夠有適應環境的物種被保留下來。
有人曾幻想過一個沒有生殖隔離的世界,那麼那時的地球會成什麼樣子,我們就這個問題簡單地做一下合理推測。
生殖隔離按照標準的不同,可以劃分成不同的類別。目前流行的觀點將其簡單地分為交配前隔離(不同物種之間)和交配後隔離(馬和驢生騾,但騾不可育)。交配後隔離又可以分為合子前隔離和合子後隔離等等。
這些隔離機制產生作用的條件也各不相同,即使是公認的兩個物種也往往不止一種隔離機制。多種機制意味著生殖隔離的演化路徑非常豐富,生殖隔離則是這些力量相互作用後的產物。因此甚至隔離其實更可以看作是一種結果。
而這個結果又是怎樣來的,學術界至今也沒有一個大家普遍接受的結論。在現代進化論中,物種想要形成生殖隔離,則需要經過這樣3個階段:
第一階段:基因的突變或重組導致該種群中累積足夠可遺傳的變異。
第二階段:經過自然的選擇將有利生物生存的基因挑選出來,讓該種群的遺傳結構發生了結構性改變。
第三階段:由於地理隔離以及生態隔離等外界因素的影響,會造成原本是同一種生物的種群,因長時間沒有進行基因交流而逐漸加深基因分歧,逐漸形成了亞種、甚至新物種。
基因數據表明地球上所有的生物都曾擁有共同的祖先,正是由於進化樹的不斷分化,才有了如今地球物種的多樣性。物種微小的基因突變在環境的作用下不斷累積,從量變到質變,形成了不同的物種。
生殖隔離就像一堵難以跨越的「牆」,阻隔了各個物種間的基因交流。保證了地球物種基因的多樣性。如果生殖隔離不存在,如今的世界可能只有單一的物種,而且進化可能非常緩慢。同時,基因的穩定性也有可能已經破壞,一旦外界環境發生改變,對整個物種可能是滅絕性的。
在地球歷史上的幾次大滅絕,正是由於基因的多樣性才讓一些物種抵抗住了威脅,頑強生存了下來。當然,單一物種還有一個劣勢就是資源消耗異常迅速。如今的地球,生產者、消費者、分解者各司其職,分工不同,互相支持。
如果這樣一個良性循環被打破,食物的短缺最終會讓地球變成一個荒涼的星球。如果物種產生後,突然沒有了生殖隔離,我們不能想像一個有人頭獸身以及長著翅膀的大象等等物種的世界將是怎樣的。當然,最終優勢物種還是會成為地球唯一的精靈,最後走向滅絕的道路。
科學家曾對比過大腸桿菌的基因,發現在其進化史中,他曾多次從其他微生物身上撿拾過基因。而這種能力在微生物界並不罕見。生物學家烏斯對此現象的解釋是:起初形成的RNA遺傳物質本身就不穩定,因此不會去仔細檢查每一個配對的鹼基。
這就像生產線上一個馬虎的工人,碰到產品就貼標籤,不會注意標籤的好壞,只要能賣出就不會有人管。那時的世界就是一個沒有生殖隔離的世界,生物可以自由地進行基因交流。隨著蛋白質的出現,更為穩定的DNA作為了生物的遺傳物質,這種基因隨遇而安的秩序也開始被打破。
DNA每一次的自我複製,準確率越來越高。這個過程中只有極少數的基因發生突變,經過一代代的累積之後,生物就會出現生殖隔離。
生殖隔離的出現其實並非壞事,人類文明的出現離不開生殖隔離所保持的基因穩定性。如果沒有生殖隔離,如今的世界或許不是一個走向衰落的單一物種文明,就是一個沒有生物的荒涼星球。