為什麼人類和近親猩猩之間會有「生殖隔離」？

2020-10-18 星辰大海種花家

其實並不是人類之間存在生殖隔離，全球N個人種之間並沒有出現生殖隔離，所謂的人類生殖隔離指的是其他物種和人類之間，即使是和人類最接近的類人猿之間也有一條生殖隔離的鴻溝，但我們知道不是同一個屬的馬和驢，以及獅和虎之間都可以生殖，儘管後代可能無法生育，為什麼人類即使和最接近的物種之間也會隔離呢？

生殖隔離的關鍵：染色體是怎麼發現的

在大家印象中都是牛的黃牛和水牛，生殖隔離是非常徹底的，這是因為水牛的染色體是30對，黃牛的染色體是24對，兩者之間在體型和基因層面都存在著巨大的差異，因此兩者並不能繁殖成功！而且還有比較好事的相關專家將受精的黃牛和水牛胚胎人工培育，但受精卵分裂到8個細胞時即告失敗。這表明儘管可以受精，但兩者無法成功發育。

  • 染色體決定了兩個物種間能否生殖，那麼染色體是怎麼發現的呢？

    • 染色體是真核生物（有細胞核的單細胞和多細胞生物總稱）獨有的特徵，由雙股螺旋的去氧核糖核酸和5種被稱為組蛋白的蛋白質構成，是基因的主要載體！

    染色體是細胞內包含了深度遺傳性質的壓縮體，有點像電腦文件中的壓縮包！染色體這個名詞來自於印染行業，早先對細胞觀察時為方便區分和標記，將細胞染上了顏色，但觀測發現，細胞核中有一片顏色比較深的絲狀物，特別容易被鹼性染料染成深色，這就是染色體的來歷。

    1879年德國生物學家華爾瑟·弗萊明將這種能被染色的絲狀物正式命名為染色體，並且猜測其可能與遺傳有關。

    1902年博韋裡和薩頓指出，染色體在細胞分裂中的行為與孟德爾的遺傳因子平行，兩者在體細胞中成對稱在，但在生殖細胞中則單獨存在。成對的染色體在細胞減數分裂時進入不同的細胞中，不同對的染色體可以自由組合，因此博韋裡和薩頓認為，染色體就是遺傳因子的載體。

    1951年詹姆斯·沃森跟一同在卡文迪許實驗室工作的克裡克，兩人使用X光衍射的數據構建了DNA模型，在1953年提出了DNA的雙螺旋結構，這是二十世紀最偉大的發現之一。

    1980年後根據脫氧核糖核酸雙鏈互補的原理，應用已知序列的DNA探針進行螢光原位雜交可以識別整條染色體、染色體的1個臂、1條帶甚至一個基因，因此極大的提高了染色體識別的準確性，

    2000年6月26日人類基因組計劃宣布完成人類基因序列框架圖。總共的基因組有3-3.5萬個。

    • 關於人類的染色體

    人類的染色體總共有23對，分成兩種，一種是常染色體22對，另一種性染色體1對，在每個細胞中粗存在46個染色單體，當然還有數百個線粒體染色拷貝！

    基因突變與染色體

    物種的演化與發展中，基因並不是一成不變的，它存在兩種演化方式：

    1. 遺傳變異

    2. 自然選擇

    基因變異在生物體中是比較常見的，比如歐洲複製蝦就是這個新近出現的特殊案例，假如這個突變更適合環境，那麼這個特徵就會保留下來，反之環境就能將其淘汰，這就是自然選擇的來歷！而在某次基因的變異中可能會增加染色體數量，那麼當這個物種在某個獨立環境中時間足夠久時，那麼它們將可能會與早期隔離的物種之間存在生殖隔離。地域隔離並不一定會導致生殖隔離，但會提供生殖隔離的基礎，未來的發展可能會走向生殖隔離。

    人類演化的歷史

    人類的染色體是23對，黑猩猩的染色體是24對，很多朋友認為人類是從猩猩進化來的，怎麼在數百萬年裡就丟1對，其實更準確的說類人猿與人類之間的生殖隔離並不是最近發生的，而是可能發生更久遠的數百萬年前，因為從最早可以被稱為人的南方古猿開始就已經和類人猿存在相當大的差異了！

    類人猿是靈長目猿科動物的通稱，分有兩大科：長臂猿科（較小的類人猿：長臂猿和合趾猿）和猩猩科（較大的類人猿：黑猩猩、猩猩和大猩猩）

    現代人類(左)和南方古猿(中)和黑猩猩(右)

    現代人和南方古猿的骨架除了形態上差異比較大以外，直立行走等相關差異並不大，但和黑猩猩的骨架相比差異十分巨大，從骨架上我們可以判斷，這兩個物種早在600萬年前早已完成了分化，因此人類和黑猩猩之間的染色體數量其實沒啥關係，更沒有繼承關係。

    生殖隔離的意義

    儘管生殖隔離是無意中發生的，但生殖隔離無疑對物種是一種保護行為，比如生殖隔離的幾個比較明顯的後果是雜交不育和雜種衰弱等，比如獅虎獸是病態的，騾子是不育的，而人類和黑猩猩之間則屬於配子隔離（有親緣關係的種群間難以自然狀態下交配，即使交配也不能懷孕和生育後代的隔離機制）

    即人類即使和黑猩猩發生關係，也會因為卵子和精子無法結合完成受精，當然直接影響就是無法生育後代。更深層次的原因人類的2號染色體其實是兩條類人猿的染色體演化而成的，還有9條染色體和猩猩的染色體是反轉的，因此多種因素之下，兩者不可能形成有效的生育機制。

    所以生殖隔離從某個層面上可以看成是一個物種的自我保護機制。

相關焦點

  • 都是由古猿進化，為何人類與猩猩有生殖隔離，不同人種間卻沒有？
    在物種分類時，生殖隔離似乎已經成為區分兩個物種最主要的分類標準。除了兩個物種雜交不能產生後代外，後代的不可育也被劃分到這一標準的重要特徵中。比如馬和驢的後代騾子、獅子和老虎的後代獅虎獸，都是由於後代的不可育，被認為物種間存在生殖隔離。
  • 人類是不是和所有其他物種都有生殖隔離?
    從現實的角度來看，此問題的答案十分明確：人類是獨一無二的存在，和任何其他物種都存在嚴格的生殖隔離，沒有絲毫通融。人類並不是突然出現在地球上，在漫長的進化史上也曾經有過一些嫡親兄弟，比如尼安德特人和丹尼索瓦人。這些「人」都是人類遠祖海德堡人的進化分支，，曾經共存於地球上，天各一方後又在某些地方狹路相逢。
  • 人類和猩猩有生殖隔離,是怎麼被發現的?女教授透露背後實情
    人類和猩猩有生殖隔離，是怎麼被發現的？女教授透露背後實情隨著科學的發展，從生物學家研究的結果也都得知了人是從猿類慢慢進化到至今這幅樣子的。並且很多靈長類動物也和人類有許多相像之處，比如大猩猩還有各種種類的猴子，而且也都很聰明。
  • 人類的親戚:黑猩猩和大猩猩之間存在生殖隔離嗎?為什麼?
    人工飼養的大猩猩的體格會更加壯實，體型最大的可達230千克，站立身高接近2米。 矮小聰明黑猩猩 得名於其毛色，通體幾乎被黑色的毛髮覆蓋，通常臀部有一塊白色斑點，面部為紅褐色，手和腳也為紅褐色並覆蓋有稀疏的黑毛。
  • 為什麼不同膚色的人種之間，基因有所不同，卻沒有生殖隔離呢？
    我們會發現歐美國家的人的身高普遍較高，五官相對都更加立體一些。而非洲等國家的人的運動能力要相對較強一些。那麼雖然說是皮膚膚色上面有一定的差異，看上去將我們進行了一些區分，但是不同人種之間還是可以繁育後代的，那麼為什麼不同人種之間是沒有生殖隔離的呢？
  • 人類和所有生物之間都有生殖隔離嗎?
    生殖隔離是物種之間的一道天然屏障，簡單來說就是不同物種無法交配，或交配產生的後代無法正常生育。
  • 生殖隔離是什麼？人類」四小族「之間為什麼不存在？科學告訴你
    世界之上有越來越多的混血兒。令我們吃驚的是，這些來自不同地區、不同膚色的人的後代不僅沒有基因變異，而且長相也很漂亮。這讓人們不得不探究為什麼有所不同膚色的人間沒有生殖隔離？在18世紀，生物學家把膚色有所不同的人類分成五族：黃、白、黑、棕、紅。後來，被誤認為是紅族的印第安人重新融入了黃種人。因此，出現了所謂的四小種族。
  • 為什麼人類和所有生物之間都有生殖隔離?這難道是天註定?
    在聊生殖隔離之前，咱們先聊一下生物為什麼會出現生殖隔離。基因突變生殖隔離一般會出現三種情況：基因突變，染色體變異，基因重組。我們先聊基因突變。基因突變是指生物在進行有性生殖時發生的錯誤複製。在有性生殖時，母本和父本會各提供一半的基因為配子，在母本體內的配子一般是卵細胞，在父本體內的配子是指精子。以人類為例，人體內一共有23對染色體，其中母本會提供23條染色體，父本提供23條染色體，合起來就是46條染色體。
  • 人類與動物之間有生殖隔離,為什麼不同人種之間卻沒有?
    每天都有分享，完全是免費訂閱，請放心關注。面對神奇的大自然，人們總是充滿疑惑，由於我們探索的範圍有限，所以很難解釋所有的問題。比如，生物界中關於生命起源的相關說法長久以來存在廣泛爭議。此外，人類和猿類存在生殖隔離，在進化過程中出現明顯分支的物種之間都有類似的情況，然而人類有不同的人種，卻並不存在生殖隔離，這也令人們十分好奇。
  • 為什麼不同人種之間沒有生殖隔離？為啥膚色不一樣？差別有多大
    世界上有很多可愛的動物，往往讓人會出現一個很冒險的想法，那就是如果兩種可愛能夠疊加在一起，是不是能夠變的更可愛呢？然而有一個很現實的情況阻止了這種想法的實施，那就是不同物種之間其實是存在這生殖隔離的，也就是很難自然雜交。
  • 黃種人、黑種人、白種人與棕種人之間為什麼沒有生殖隔離?
    於是，就有了所謂的四大人種。雖然四大人種分散在世界各地，膚色相差很大，但各種膚色的人類之間可以進行基因交流，並不存在生殖隔離。對於生活在非洲的獅子和生活在亞洲的老虎，儘管它們都是都是屬於貓科豹屬，但它們之間很難進行雜交，產生健康後代的概率不超過十萬分之一。
  • 黃種人、黑種人、白種人與棕種人之間為什麼沒有生殖隔離？
    於是，就有了所謂的四大人種。雖然四大人種分散在世界各地，膚色相差很大，但各種膚色的人類之間可以進行基因交流，並不存在生殖隔離。對於生活在非洲的獅子和生活在亞洲的老虎，儘管它們都是都是屬於貓科豹屬，但它們之間很難進行雜交，產生健康後代的概率不超過十萬分之一。
  • 黃種人、黑種人、白種人與棕種人之間為什麼沒有生殖隔離?
    於是，就有了所謂的四大人種。雖然四大人種分散在世界各地，膚色相差很大，但各種膚色的人類之間可以進行基因交流，並不存在生殖隔離。對於生活在非洲的獅子和生活在亞洲的老虎，儘管它們都是都是屬於貓科豹屬，但它們之間很難進行雜交，產生健康後代的概率不超過十萬分之一。
  • 物種之間既然有生殖隔離,為何獅虎獸會存在?科學家給出解釋!
    跨越物種生殖隔離，人類與大猩猩是否會有後代？獅虎獸為何存在？地球自誕生生命以來，已經過了46億年的時間，而現在地球上目前被人類已知的物種大約有870多萬個，甚至還有更多，因為人類目前只發現了這些並沒有，還有很多物種沒有被發現。
  • 為什麼人類會有「生殖隔離」?這代表了什麼?
    但是人類個體之間是否也存在生殖隔離呢？為什麼有些個別夫妻不能懷孕而重新改嫁就都能分別懷孕？另外人類某些血型生出的後代就有疾病，比如溶血病？這些是不是只能說明人類和黑猩猩只是生殖隔離機率高？什麼是生殖隔離，生殖隔離說白了就是不能交配，或者不能生孩子，或者能生孩子，但這個孩子無法再生孩子，這三種情況都算生殖隔離。
  • 如果地球上不同的物種之間,沒有生殖隔離會怎麼樣?
    那麼，生殖隔離到底是怎麼產生的？它的存在對於生物體系的意義在哪裡呢？我們可以從這兩個問題出來，來探究一下地球上的生物如果沒有生殖隔離會變成什麼樣。生殖隔離的產生，其根本原因在於兩種不同的生物，它們各自的基因庫無法進行基因的重組和交流，或者即使重組之後新個體的基因組也會出現功能性和生理性的缺陷。
  • 人類與所有物種之間存在生殖隔離?答案讓人大吃一驚
    生殖隔離是指由於各方面的原因，使親緣關係接近的類群之間在自然條件下不交配，或者即使能交配也不能產生後代或不能產生可育性後代的隔離機制（物種之間的審美也是最大的障礙之一，國與國之間的審美都略有不同更別說垮物種了）截止科學成果表明，人類確實幾乎和所有生物都存在生殖隔離
  • 為什麼黃牛和水牛不能雜交?而不同人種之間卻沒有生殖隔離?
    咱們先給出答案，黃牛和水牛雖然都是牛，但它們雜交生出的後代已經沒了繁殖後代的能力，也就是說這兩個物種之間已經產生了生殖隔離。同樣都是牛，為什麼會產生生殖隔離呢？今天我們就好好聊一聊。生殖隔離的兩個原因基因變異物種在進行有性生殖時，親本會產生配子細胞，在母親體內的叫做卵細胞，在父親體內的叫做精子，精子和卵細胞裡均包含著同樣數量的染色體，比如：人類卵細胞和精子中均包含著23條染色體。
  • 人類之間也有生殖隔離問題嗎?生殖隔離是什麼原理?
    生殖隔離是什麼原理？地球上的所有生物，包括我們人類，都逃不過生殖隔離的3個必然結果：雜種不育、雜種衰敗和雜種不活。
  • 為什麼人類與所有的生物之間,都存在生殖隔離?原來跟基因有關
    雖然地球有如此多的物種存在，但是我們卻能夠發現這樣一個現象，那就是不同物種之間交配是不能產下後代或者生下的後代也無法進行繁育，而這種現象在科學上稱之為生殖隔離。生殖隔離指由於各方面的原因，使親緣關係接近的類群之間在自然條件下不交配，或者即使能交配也不能產生後代或不能產生可育性後代的隔離機制。