為什麼進化不允許生物近親繁殖?野生動物如何避免這種行為?

2020-12-05 怪羅科學

世界上最毒的詛咒是什麼？在我看來應該是：你的對象是你失散已久的兄妹。

或許這種情節只會出現在偶像劇裡。

但不可否認的是，全世界幾乎所有人類的文化中，近親通婚都被視為禁忌。

那麼，我們為什麼會如此抗拒這種行為呢？

地球物種大爆發

地球最早的生命出現在大約38億年前，然後慢慢演化成今天我們所見到的各種生物。最早生命進化出的是無性生殖，比如單細胞生物體、細菌等等。

無性生殖就是近親繁殖的終極形式，因為它們自己和自己完成繁殖，地球生命的源頭是相同的，可以說我們的祖先也是這麼過來的。

大約12億年前，有性生殖（動物和植物的繁殖方式）才真正出現，從此地球真正引來物種大爆發，因為性別導致後代的多樣性和保持基因的多樣性。

這有點像自然界在避免把所有的雞蛋（基因）放在一個籃子裡，即使一個「壞」基因副本可能會給有機體帶來疾病，但是它可以通過有性生殖得到另一個相對好的基因副本，從而幫助它存活下來。

近親繁殖的問題就在於它會把所謂的「壞」基因留在基因庫中，並加重它們的影響。

圖為：草履蟲的無性生殖

近親繁殖如何放大壞基因

我們知道，人類的DNA被分成兩套各23條的染色體（總共46條），其中一套23條來自父親，另外一套23條來自母親。

假設從母親那裡得到了一個壞的或者有害基因，但父親的相同基因副本的功能正常，這就可以有效預防壞基因可能引起的疾病。

如果是近親繁殖，兩個從母親那裡獲得壞基因副本將再次結合，換句話說，這很容易引起壞基因帶來的遺傳病。

馴養動植物的人可能是最早發現這個問題的人，當動植物近親繁殖時，它們的下一代會出現體重偏輕，胚胎死亡率增加，生育能力下降等一系列問題。

在人類當中，大約有3-4萬個活性基因，這些中的任何有害基因相互結合，肯定會出現一些縮短壽命的健康問題。

而像人類這樣的高等生物很容易受到縮短壽命的基因組合的影響，這是我們如此抗拒近親通婚的本質原因。

圖為：人類23對染色體

人類的迴避方式

隨著時間的推移，我們可能已經通過自然選擇淘汰了近親繁殖。

現在很多國家會通過法律禁止近親結婚來提升國民的健康水平。

不過，在沒有法律禁止的情況下，人類以身俱來拒絕近親結婚上也表現的十分明顯。

有研究小組跟蹤了以色列的集體農場的數據[1]，在這裡，孩子出生幾周後，母親們就把他們送到由訓練有素的看護人員組成的「兒童協會」，而那些在同一個社區長大的孩子結婚的可能性遠低於來自鄰近地區的人。

哈布斯堡家族的純正血統導致鞋拔子臉

如果你仔細觀察身邊的許多例子，你會發現「青梅竹馬」最終走到一起大多是帶有浪漫主義色彩的故事而已。

同一個屋簷下成長起來的孩子很難彼此看對眼，即使是沒有血緣關係也會對近親繁殖表現出明顯迴避。

中國古時候有「童養媳」的習慣，大概就是未來會結婚的女方會在很小的時候就到男方家庭裡生活，對於結婚，這對新人往往都會表現的十分抗拒。

雖然，科學家現在沒有尋找到這種行為在基因層面的解釋，但是很明顯我們已經進化出了心理系統來幫助我們這樣做，其中包括面部識別和氣味信息等等。

野生動物如何避免近親繁殖

其實，不僅僅是人類，同樣的事情也發生在動物身上，但它們的訣竅各不相同。

雌性鬣狗只會與剛出生在該群體中或剛加入該群體的雄性一起繁殖，而雄性鬣狗只會轉移到新的雌性群體中繁殖，這是鬣狗的迴避方法。

狐猴則會根據氣味來避免近親繁殖，它們用信息素來辨別誰與自己關係最密切，誰與自己關係最遠，雌性會聞一下雄性的氣味，然後決定進一步的行為。

最有趣的是老鼠，它們可以通過嗅覺來識別相似的免疫系統，如果免疫系統相似，則意味著基因相似度會很高，他們就會避免與之繁殖後代。

有人做過實驗：如果把兩隻「兄妹」關係的老鼠放入同一個籠子裡，在沒有任何選擇的情況下，它們就會交配並產生後代。

但是如果引進第三隻沒有血緣關係的老鼠，那麼它們只會選擇和這種沒有血緣關係的老鼠繁殖。

更有意思的是，如果雌鼠已經懷孕，那麼它們甚至可以中止懷孕，然後與新老鼠繁殖後代，可見老鼠有多強的迴避意識。

你會發現上面的例子都是以結群方式生活的動物，確實如此，在群居動物中近親繁殖的迴避行為最明顯。

其實大部分群居動物為了避免近親繁殖，有一個比較常用的訣竅，那就是一般情況下雌性在成年後就會離開群體。

據推測，這種分散行為之所以進化，是因為離開家的雌性有更多的後代，這些後代反過來也會繼續這種行為。

最後：近親繁殖迴避成本

其實在動物之中，很多時候可能表現的不會太明顯，因為這裡存在一個成本問題。

儘管近交會帶來一定的進化成本，比如疾病的遺傳等，但迴避近親繁殖會限制個體潛在伴侶的數量，可能會帶來機會成本[2]。

所以，從上面老鼠的例子中就可以發現，它們雖然會迴避，但是在別無選擇的情況下還是選擇近親繁殖的。

基因的本質還是讓自己得到延續，能有更好的延續最好，如果實在不行，它還是會選擇稍微差一點的延續方式。

參考資料：

[1] Dave Mosher.Incest Not So Taboo in Nature[N].livescience,2018.1.26

[2] Inbreeding avoidance-wikipedia

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