为什么人类会有“生殖隔离”？

如果没有生殖隔离，就会出现像马和驴一样的产物骡子，也会出现斑马和驴杂交的后代，斑驴，至此所有的生物种在这一时刻都会面临消失，那人将不在是人，动物也不在是动物。试想一下那会是一幅怎样的城市景象。

目前已知人类大约存在200多万个物种，只要不是同类基本都不会存在生殖隔离，这其中也包括人类，你试想一下如果没有生殖隔离，那很多物种就会进行相互交配，至此所产生的后果就是整个物种都会出现非常混乱的局面。很多年以前苏联的一位科学家曾做过两次关于人类没有生殖隔离的试验。最终的结果让大家想像不到。

1927年，苏联军事局为了训练一支半兽人部队，以提高自己的战斗力，不惜借助其科学家的力量来进行人类与猩猩的生殖试验。

这个人就是非常出名的伊万诺夫，其实他并不是科学家，称他为生殖生物学家可能更合适，为什么这样说，因为这苏联他成功的试验了各种动物的杂交，以此推动了苏联的农业发展。比如：像开头所说一样的，斑马和驴子的杂交后代，简称斑驴，这个就是为了方便他们农业运输所研发的。

再有就是野马和母牛，以及其他的动物，所以这也是为什么称他为生殖生物学家更合适的原因。在当时可是得到了苏联高层的认可。

1927年，苏联为了巩固自己的地位，开始尝试人类与猩猩的生殖试验，目的就是想训练出一支头脑简单，听话的，且战斗力非常强的部队，这种又可以称作半兽半人的动物。

这个想法也是伊万诺夫提出来了，因为此前美国科学家在一个实验室有研究成功过，最终出于对舆论的压力，以及伦理道德的世俗，不得已才终止了实验，但那个时候他们已经研发成功，最终的处理就是让那个半兽半人的动物进行安乐死了。

伊万诺夫的这个实验总体分为两次，第一次是在非洲，第二次是在苏联。

当有了这个想法之后，伊万诺夫带着他的团队到了非洲大山里进行研发，当时的做法是把男性的精子以人工受孕的方式送到母猩猩的肚中去，再长达一年的时间，这项实验终于完成，

伊万诺夫为了自己的成功率，选择了四个猩猩，但最终却没有一个受孕成功的，因为这样实验本身就非常困难，再一个就当时的条件也达不到标准。所以最终就是不了了之。可以说是以失败告终的。

时隔二年之后，也就是1929年，伊万诺夫再次有了这个想法，这次并没有去其他地方，而是在苏联本地进行实验，同时也换了一个想法，就通过女性来进行实验。

这项实验可以说是非常大胆，但重金之下必有勇夫，当时报名的 女性有五名，这个时候伊万诺夫取了五名雄性猩猩的基因，通过人工受孕的方式，让这五名女性进行试验，半年之后四名女性都以失败告终，最终只有一名女性成功，并顺利生下一名半半兽半人的动物。

就在这个时候伊万诺夫被捕，而生出来的这个动物，也达不到苏联的标准，最终不是不了了之，

这就是当时非常出名的生殖试验，也就是可以理解的如果没有生殖隔离会出现什么样的情况。

简单一点说，就是为了防止不同的物种出现生殖的情况，而生殖隔离最重要的点就是杜绝不同物种无法进行交配，或者说交配之后，无法生育后代。比如：骡子。同时也是为了保证基因的完整性和协调性。如果再简单一点说，就是不同的动物不能进行交配，只能是相同的物种才能进行交配，比如人只能和人，马只能和马，等等。

如果用官方的说法就是生殖隔离是对物种在形成过程中最重要的进化机制，也是为了防止不同的物种成员产生后代。

而从上面的实验就可以得知，我们和猩猩是存在人类生殖隔离的。

通过上面的分析，大家一定会想为什么人类与猩猩交配会不成功呢，最重要的原因就是生物的物种不一样，那自然是不能成功，这也可以理解为生殖隔离。

再一个就是为什么动物之间就算存在生殖隔离，但同样可以交配成功，最关键的原因还是他们属于同一个物种，比如马和驴都是属于马名下的生物物种，而同样斑马也是属于。

比如：马和驴之所以交配这后，会生下来骡子，重要的是还是说他们属于同一个物种，但是骡子却不能再生育了，因为他的身体只有63条染色体，而马和驴分别为64条和62条。

再一个就是斑马和驴，交配之后会形成斑驴，同样也是无法生育，还有我们熟知的东北老虎和狮子，通过交配之后可以形成狮虎兽。

从这就可以证明不同的动物之间是可以进行交配的，但是却会出现一个非常致命的问题，就是他们无法再进行下一代的培育，也无法再生育。

试想一下，如果没有这个生殖隔离，那动物世界会出现一个什么样的情况，之所以人类会有生殖隔离就是为了杜绝一些不合理的交配存在，也是为了防止人类的基因出现问题。

为什么这样说呢，大家想一想，在学生物的时候，老师是不是说过，其实人也是一种动物，只不过是一种高级动物，而在这专业的词语上，人类是可以称作智人（高级动物的一种解释）。

但是在10-12万年以前，我们人类的祖先是不存在生殖隔离的，为什么会这样呢，因为当时除了智人这外，还有其他18种人类，比如：尼安德特人、鲁道夫人、能人、海德堡人、丹尼索瓦人等等。

在当时只有两种人与我们的智人是交往最密集的，一个是尼安德特人，一个是丹尼索瓦人，根据相关资料的记载，在目前的世界中，澳洲人和亚洲人身上留有6%的丹尼索瓦人的基因，而在美国的原住民当中，有0.2%丹尼索瓦人基因。

之所以会出现这样的情况，是因为当时我们的祖先特别的风流，与尼安德特人、丹尼索瓦人交配非常多，从而就诞生非常多的人类。

但这个时候就出现了很大的问题，因为尼安德特人与丹尼索瓦同样都属于人类，只不过和我们智人相比，外形有些不同，这就相像的近亲婚姻，所以就出现了糖尿病、抑郁症、尼古丁上瘾、尿失 禁等等问题。而这些都是由于当时没有生殖隔离的问题所产生。

在智人的影响下，所有的其他人类种族全部都被淘汰或者处理，这个时候全世界也就只剩下了智人，也就是我们现代的人类。这个时候我们就再没有近缘物种了，同时人类的基因也得到了稳定，最终人类成了地球的统治者。

如果说当年就有生殖隔离，那就不会出现糖尿病、抑郁症、尼古丁上瘾、尿失 禁等等这些基因疾病问题，而这些问题到目前为止还一直在影响人类。

试想一下，在人类进化的几万年之中，如果不是存在这个生殖隔离那会出现什么样的一种情景。

最后：

就像前面说的一样，现在的地球上只有智人呢，其他的人类已经全面灭亡了，所以人类与所有的动物都存在生殖隔离。

而生殖隔离之所以会在人类的物种中存在，就是为了防止跨物种交配时所产生的风险。所以说生殖隔离是导致物种形成的主要机制，是保障物种稳定的一道屏障，是稳定基因健康最重要的因素。

为什么人类会有“生殖隔离”？

不同物种生殖隔离的存在是特别有意义的事情，不然整个生物界就乱套了。生殖隔离不仅仅是人类和其他物种特有的，而是所有物种之间都存在生殖隔离，这是新物种诞生的标志。

人类已知目前地球上有大约200万个物种，只要是不同的物种就存在生殖隔离。一个种群因为地理上的隔离，导致几十万年都不曾相遇，被分隔开来的两个种群间无法进行基因交流。随着漫长时间的发展，两个种群个体的基因发生突变或者变异，最终积累下被自然环境所选择，长久以往就有了各自不同的形状。刚开始会形成两个亚种，这个阶段它们还属于同一个物种，可以交配产生可育的后代。

如果继续下去两个亚种最终的发展方向，可能就变成了两个物种，这个时候亲缘关系即使很近，即使在某些特殊的环境下还可以交配，但是一般很难产生后代或者后代不可育。生殖隔离的存在一般可以分为多种，不同物种间的求偶或者交配行为不同，举一个简单例子：如果一只鸟以它的方式向另外一个物种的鸟求偶，但是这种行为在对方眼里更像是挑衅而非是求偶，那结果可想而知。还比如对于一些开花植物，两个物种的花期都不相同，根本就没有交配的可能性。

还有一些亲缘关系较近的物种，即使可以在人类的强行干预下交配，但是配子结合后形成的胚胎无法发育。再更进一步像老虎和狮子间交配产生了后代狮虎兽或者虎狮兽，但是它们的后代不可育，这也是生殖隔离的一种，马和驴之间的杂交是相同的道理。

而人类更是如此了，目前在人属下只有智人这一个物种了，现代人类就是智人的直系后代。大约1500万年森林古猿中人类的祖先和现代类人猿（黑猩猩、大猩猩等）的祖先就已经开始分道扬镳了，一直发展到现在在这个过程中人类也诞生了很多的“堂兄弟姐妹”，例如尼安德特人、直立人、梭罗人、鲁道夫人、匠人等，但是在发展的过程中其他人种都相继灭绝，在人属下只剩智人这一个物种。虽然我们和大猩猩的基因相似度可以达到98%，但既然是不同的物种就存在生殖隔离，我们和香蕉还有50%的基因相似度哪！这种状况也说明了地球上的生物的确是进化而来，同根同源。

文/科学黑洞，图片来源网络侵删。

为什么人类会有“生殖隔离”？

人类和其他动物发生过混血吗？为什么人类会有“生殖隔离”？应该所有人都知道，我们现代人类的进化始于森林古猿，而最早的人类南方古猿亚科，则成为了最早开始直立行走的灵长类动物。在灵长类这个漫长的进化过程中，人类按时间的先后顺序，分别经历了猿人类、原始人类、智人类，以及现代人类四个阶段。

事实上，黑猩猩与人类的基因相似度高达98%以上，我们同为灵长目人科动物，但我们却已经走向了完全不同的进化之路。在动物世界里，有不少动物都可以在杂交之后产生新一代后代，比如狼和狗。但是，对于人类而言，即便是基因与我们如此相似的黑猩猩，也无法一起繁衍后代。那么，这样的现象和生殖隔离存在着怎样的关联，为什么人类会有“生殖隔离”？

首先，我们需要明白所谓的生殖隔离，指的是那些具有亲缘关系的类群，无法在自然条件交配、交配后不能孕育后代，又或是繁育出的后代不具有可育性。对于所有真核生物来说，不管他们在形态上存在着怎样巨大的差异，是否存在生殖隔离，才是两个不同群体能否再次分化为不同物种的关键之所在。

就生殖隔离本身的机制而言也较为复杂，并且，还会在群体的遗传或形态上有所表现。虽然，特征的存在和生殖隔离本身并没有太大关联，但却可以成为科学家们区分种群的依据之一。那些具有亲缘关系的类群，不管是无法进行杂交、杂交后不育，还是杂交的后代具有不育性，其实都是因为生殖隔离的原因所导致。

而人类的生殖隔离，自然也并不是发生在不同肤色或不同种族的人类之间，而是诸如人类和黑猩猩之间的生殖隔离现象。首先，我们可以从染色体数目这个角度来进行了解，黑猩猩的染色体有24对，而我们人类的染色体数量则是23对。早前，在人类和黑猩猩染色体数量不同这个基本事实下，生物科学家们分为了两个截然不同的观点。

其中一个观点认为是人类的祖先丢失了一对染色体，而另一种观点则认为是黑猩猩的祖先们在进化的过程中，又增加了一对我们不曾拥有过的染色体。然而，结果却证明了这两种观点都不正确，因为，人类的祖先不仅没有丢失任何一对染色体，而且还将两者共同祖先的两对染色体最终合二为一。

很多人都知道，骡子是马和驴杂交后得到的后代。虽然，这也是两种具有不同染色体数量的物种，并且，它们也的确繁育出了自己的下一代。然而，这些被生出来的骡子却并不具备生殖能力，这也是染色体不对等在繁衍后存在缺陷的最直观体现。所以，人类与黑猩猩之间存在生殖隔离本身也不足为奇。

那么，人类到底有没有和其他动物发生过混血？这个问题的答案是肯定的，但却与黑猩猩之类的动物没有一点关系。这个和人类发生过混血的物种是人类早已灭绝的近亲，他们也是人类，但并不是智人（我们的祖先是智人），而这一点在我们的基因组中留下了不可磨灭的痕迹。只不过，当时和人类（除了非洲桑人以外）发生混血的尼安德特人，早在数万年前就已灭绝，科学家们也是通过化石中的DNA得到确认。

为什么人类会有“生殖隔离”？

生殖隔离是指每个物种的个体只能在物种内部交配繁殖，不能与其它物种交配产生可育后代，这样保证了物种基因库的独立，是现代生物学物种的定义标准。人类与其它任何物种之间都是存在生殖隔离的，这个是毋庸置疑的，即使是与人类在进化上关系最亲密的黑猩猩，也存在不可逾越的障碍。20世纪20年代，苏联曾尝试用雌性黑猩猩和人类精子进行人工授精，然而，这些实验都没有导致怀孕，后来在世界各地多个不同实验室都进行过类似的实验，但结果表明人类与黑猩猩之间是存在生殖隔离的。

生殖隔离有多种机制可以达到，如生态隔离，繁殖时间隔离，行为隔离，机械隔离，配子隔离，杂种不活，杂交不育和杂交衰弱。人类与其它物种（如黑猩猩）之间的生殖隔离属于配子隔离，在生理上，人类有可能与其他哺乳动物发生性行为，但是由于精子和卵子不相容会产生生殖隔离。众所周知，卵子和精子之间产生受精卵是产生后代所必需的。然而，由于基因上的不亲和性，精子不能使卵子受精，即使将人类精子和黑猩猩卵子放在一起，也不能形成有效的受精卵，确保只有同一物种的卵子和精子才能结合，在人类与其它物种之间形成杂交屏障。

人类和其他动物之间的染色体数目是不同的。基因分析表明，人类和黑猩猩的早期祖先之间可能有很长一段时间的杂交，直到大约600万年前才最终分化成人类和黑猩猩。但是今天，尽管人类和黑猩猩共享99%的蛋白质编码DNA序列，但这些DNA被包装成不同的染色体，人类的2号染色体实际上是两条类人猿染色体融合而成的。并且与黑猩猩染色体相比，在人类中其他9条染色体的基因序列是倒转的，这些在染色体上的差异足以使人类和黑猩猩之间产生生殖隔离。

为什么人类会有“生殖隔离”？

生殖隔离并不仅存在人类中，现在地球上的所有生物中，只有同一科的生物，才能够繁衍后代，否则，全部存在生殖隔离，简单来讲，就是就算不同科的生物结合，也不可能产生后代。

人科这一科下，只有人类一种；而之上的目，却包括了猿类、猴类等。同属的，是无法产生后代的。

再举例，比如老虎和狮子就是同属同科，所以，可以产生后代的，虎狮兽或狮虎兽。马和驴，也是同样情况，产生骡子。

但这样同科产生的后代，却不再有生育能力。

按照生物的分类：域是生物分类法中最高的类别。 域、界、门、纲、目、科、属、种。同科的，能够产生后代，但往往后代无法再生育。

而同属同种的，则能够延续后代，生生不息。

这意味着：人类能够保证自己为人类，不会因杂交而变成其他物种。

为什么人类会有“生殖隔离”？

为什么人类会有“生殖隔离”？

其实并不是人类之间存在生殖隔离，全球N个人种之间并没有出现生殖隔离，所谓的人类生殖隔离指的是其他物种和人类之间，即使是和人类最接近的类人猿之间也有一条生殖隔离的鸿沟，但我们知道不是同一个属的马和驴，以及狮和虎之间都可以生殖，尽管后代可能无法生育，为什么人类即使和最接近的物种之间也会隔离呢？

在大家印象中都是牛的黄牛和水牛，生殖隔离是非常彻底的，这是因为水牛的染色体是30对，黄牛的染色体是24对，两者之间在体型和基因层面都存在着巨大的差异，因此两者并不能繁殖成功！而且还有比较好事的相关专家将受精的黄牛和水牛胚胎人工培育，但受精卵分裂到8个细胞时即告失败。这表明尽管可以受精，但两者无法成功发育。

• 染色体决定了两个物种间能否生殖，那么染色体是怎么发现的呢？

染色体是真核生物（有细胞核的单细胞和多细胞生物总称）独有的特征，由双股螺旋的去氧核糖核酸和5种被称为组蛋白的蛋白质构成，是基因的主要载体！

染色体是细胞内包含了深度遗传性质的压缩体，有点像电脑文件中的压缩包！染色体这个名词来自于印染行业，早先对细胞观察时为方便区分和标记，将细胞染上了颜色，但观测发现，细胞核中有一片颜色比较深的丝状物，特别容易被碱性染料染成深色，这就是染色体的来历。

1879年德国生物学家华尔瑟·弗莱明将这种能被染色的丝状物正式命名为染色体，并且猜测其可能与遗传有关。

1902年博韦里和萨顿指出，染色体在细胞分裂中的行为与孟德尔的遗传因子平行，两者在体细胞中成对称在，但在生殖细胞中则单独存在。成对的染色体在细胞减数分裂时进入不同的细胞中，不同对的染色体可以自由组合，因此博韦里和萨顿认为，染色体就是遗传因子的载体。

1951年詹姆斯·沃森跟一同在卡文迪许实验室工作的克里克，两人使用X光衍射的数据构建了DNA模型，在1953年提出了DNA的双螺旋结构，这是二十世纪最伟大的发现之一。

1980年后根据脱氧核糖核酸双链互补的原理，应用已知序列的DNA探针进行荧光原位杂交可以识别整条染色体、染色体的1个臂、1条带甚至一个基因，因此极大的提高了染色体识别的准确性，

2000年6月26日人类基因组计划宣布完成人类基因序列框架图。总共的基因组有3-3.5万个。

• 关于人类的染色体

人类的染色体总共有23对，分成两种，一种是常染色体22对，另一种性染色体1对，在每个细胞中粗存在46个染色单体，当然还有数百个线粒体染色拷贝！

基因突变与染色体

物种的演化与发展中，基因并不是一成不变的，它存在两种演化方式：

1. 遗传变异
2. 自然选择

基因变异在生物体中是比较常见的，比如欧洲复制虾就是这个新近出现的特殊案例，假如这个突变更适合环境，那么这个特征就会保留下来，反之环境就能将其淘汰，这就是自然选择的来历！而在某次基因的变异中可能会增加染色体数量，那么当这个物种在某个独立环境中时间足够久时，那么它们将可能会与早期隔离的物种之间存在生殖隔离。地域隔离并不一定会导致生殖隔离，但会提供生殖隔离的基础，未来的发展可能会走向生殖隔离。

人类的染色体是23对，黑猩猩的染色体是24对，很多朋友认为人类是从猩猩进化来的，怎么在数百万年里就丢1对，其实更准确的说类人猿与人类之间的生殖隔离并不是最近发生的，而是可能发生更久远的数百万年前，因为从最早可以被称为人的南方古猿开始就已经和类人猿存在相当大的差异了！

类人猿是灵长目猿科动物的通称，分有两大科：长臂猿科（较小的类人猿：长臂猿和合趾猿）和猩猩科（较大的类人猿：黑猩猩、猩猩和大猩猩）

现代人类(左)和南方古猿(中)和黑猩猩(右)

现代人和南方古猿的骨架除了形态上差异比较大以外，直立行走等相关差异并不大，但和黑猩猩的骨架相比差异十分巨大，从骨架上我们可以判断，这两个物种早在600万年前早已完成了分化，因此人类和黑猩猩之间的染色体数量其实没啥关系，更没有继承关系。

尽管生殖隔离是无意中发生的，但生殖隔离无疑对物种是一种保护行为，比如生殖隔离的几个比较明显的后果是杂交不育和杂种衰弱等，比如狮虎兽是病态的，骡子是不育的，而人类和黑猩猩之间则属于配子隔离（有亲缘关系的种群间难以自然状态下交配，即使交配也不能怀孕和生育后代的隔离机制）

即人类即使和黑猩猩发生关系，也会因为卵子和精子无法结合完成受精，当然直接影响就是无法生育后代。更深层次的原因人类的2号染色体其实是两条类人猿的染色体演化而成的，还有9条染色体和猩猩的染色体是反转的，因此多种因素之下，两者不可能形成有效的生育机制。

所以生殖隔离从某个层面上可以看成是一个物种的自我保护机制。