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生态隔离与地理隔离的区别(我们常说的“生殖隔离”到底是什么意思)

福瑞号2023-01-11 14:33:09创业分享126
生殖隔离是我们喜欢野生动物的朋友经常看到或者听到的一个词,只不过,有些小伙伴对生殖隔离具体的定义有些模糊,所以,今天,我们就来聊一下生殖隔离的问题。首先,生殖隔离的定义是:两个不同的物种在自然条件下不交配或者无法产生可育后代的一种隔离机制。其次,我们再将生殖隔离的定义展开,结合几个例子来直观地了解一下生殖隔离。(小题:下面这只动物是什么?它是哪两种动物杂交的后代,大家可以打在评论区)
生态隔离与地理隔离的区别(我们常说的“生殖隔离”到底是什么意思)-图1
首先是“两个物种”和“自然条件”
什么是物种?从生物学分类的角度看,物种就是生物学分类最基础的单位“种”,在种下面是亚种,比如花豹因为栖息地的差异就分为了9个不同的亚种,这9个不同亚种间不存在任何的生殖屏障,可以自由交配并且产下可育的后代。不过,这又牵扯出了另一个问题:自然条件。
我们上面说过,花豹的不同亚种的分布互相之间没有重合,这才会在不同环境下产生了个体上的一定差异(内核型),这就是自然条件中的一个因素-地理隔离。由于分布地区不同,同一种动物不同亚种间自然条件下不存在基因交流,这就是生殖隔离的地理隔离。
生态隔离与地理隔离的区别(我们常说的“生殖隔离”到底是什么意思)-图2
除了地理隔离外,自然条件下的生殖隔离还包括:季节隔离(两种动物的发情期不同)、生态隔离(同一地区生活的两种动物生态位不同,比如野生的老虎和花豹之间只有猎杀和驱赶,没有交配)、机械隔离(生殖器官差异太大,无法正常交配)、行为隔离(需要通过鸣叫来吸引异性的动物,它们的鸣叫只有同类能听懂,自然就不会引来其他动物前来繁殖)等等。
这就是两个物种在自然条件下存在生殖隔离的原因,它们因为种种原因,在自然条件下是不会交配的,自然也就不会产生有无后代的问题。
生态隔离与地理隔离的区别(我们常说的“生殖隔离”到底是什么意思)-图3
无法产生可育后代
这是生殖隔离的第二个机制,这个机制可以分为两个部分来说:无法产生后代和后代没有可育能力。这两个部分我们下面说,首先这个机制99%都发生在人工干预下,因为不同动物间在野生环境下已经有了各种各样的隔离机制,它们压根就不会发生交配的行为。但是,在人工饲养下,将两种不同的动物的雌雄个体放到一起,在发情期,它们就有可能会发生交配行为。之所以说有可能,是因为这两种动物必须不存在行为隔离、季节隔离以及机械隔离。
大部分不同的动物杂交后,会因为染色体不同互相排斥、染色体数目不同无法减数分裂等原因无法产生后代。但是有一些动物杂交后可以产下后代,但是后代不具备生育能力。我们常常听到的“狮虎兽”、骡子等等这些动物都是人工干预下,让狮子和老虎、驴和马杂交产生的后代。
生态隔离与地理隔离的区别(我们常说的“生殖隔离”到底是什么意思)-图4
那么,为什么狮虎兽和骡子能够被孕育出来呢?
首先,它们的“父辈”能够杂交产下后代的原因是这两种杂交的动物都是同科同属不同种的动物,在基因上有一定的相似度,这样就会导致精卵细胞会一定几率的结合。相比较而言,马骡(公驴和母马的后代)的产出率比狮虎兽要高很多,因为像狮虎兽这种杂交种是很难产出的,狮、虎的染色体结合的几率仅为1%左右。造成这个结果的原因也很简单:驴和马要比狮和虎的基因更近一些(分化时间短)。
虽然骡子和狮虎兽都是杂交的产物,但是骡子是完全不具备生育能力,而狮虎兽(雌性)还具备一定的生育能力。因为,骡子的染色体数目为63条(来自于马的32条和驴的31条),再次繁殖时,由于骡子的染色体不成对,无法进行减数分裂。所以,它与马、驴、骡子都是无法再次产生后代的。
生态隔离与地理隔离的区别(我们常说的“生殖隔离”到底是什么意思)-图5
为什么雌性狮虎兽具备一定的生育能力?去年,在我国湖北荆州中山公园动物园诞生了一只虎狮虎兽。这只虎狮虎兽是由一头雄性老虎与一头雌性狮虎兽产下的后代。这到底是怎么回事呢?首先,狮子和老虎虽然是不同的动物,但是二者也是同科同属的动物,基因有一定的相似度,而且二者的染色体均为19对。不过,因为二者基因存在一定的差异,所以染色体在结合时,非常的困难,这是狮虎兽诞生几率较低的主要原因。而雌性狮虎兽同样有19对染色体,在与狮子或者老虎再次结合时(类似于我们常说的“回交”),二者的染色体也有极低的几率会结合,产生狮狮虎兽或者虎狮虎兽(寿命很短)。但是,雄性狮虎兽就不能与狮子、老虎、狮虎兽再次杂交,原因也很简单,它与其他动物存在“机械隔离”(没有足够的雄性激素,故生殖器官不完善)。(下图为我国首只虎狮虎兽,图片来源网络,侵删)
生态隔离与地理隔离的区别(我们常说的“生殖隔离”到底是什么意思)-图6
总结
生殖隔离其实就是让不同物种间独立演化的一种自然机制,正是有了生殖隔离的存在,物种才会一直地保持了独特的基因,它让不同的物种间没有繁殖行为,即使在人工干预下有了繁殖行为,也会因为受精后隔离造成无法形成后代,或者后代不具备生育能力。
当然,生殖隔离并不是完全绝对的,这一点从虎狮虎兽的产生就能看出。但是也不要忘了一点,无论狮虎兽还是虎狮虎兽都是人工干预下无数次实验才得到的。
因此,从自然条件的角度看,生殖隔离是非常完善的,但从人工干预的角度看,生殖隔离又不那么绝对。

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