人类是不是和所有生物之间都有生殖隔离?这意味着什么?
先说答案:人类与现存的所有生物确实都存在着生殖隔离。但是,这并不是人类优于其他生物的标准。事实上,在自然界中,大多数的生物之间都存在着生殖隔离。那么,生殖隔离意味着什么呢?我们简单的来探讨一下这个问题。
首先,我们来看看生殖隔离的定义生殖隔离简单的说就是两个不同的物种因为地理、时间、生态、生理等因素造成的不会交配或者是交配后没有后代,亦或者是交配后有后代但后代不具备生育能力。
其中地理隔离比较的常见,比如花豹有9个不同的亚种,各亚种之间不存在生理上的隔离,但是由于9个亚种分布地区没有重合,所以在野生状态下,它们也是存在隔离的。一般情况下,同种不同亚种下的动物存在生殖隔离的情况较少(地理隔离除外),所以,生殖隔离从生物学分类上看是从种开始的,越往上生殖隔离越明显,比如同是豹亚科下的狮子和老虎分别属于狮种和虎种,它们之间就存在生殖隔离,所以狮虎兽或者是虎狮兽都是不具备生育能力的,而猫和狗属于不同科的动物,所以即使在发情期,它们也不会有交配行为,这也是生殖隔离的表现。
值得一提的是,其实从种开始,动物间就没有交配行为了,我们看到的狮虎兽、骡子等杂交产物,不过是在人为干预的情况下才会出现的。
人类与其他生物都存在生殖隔离吗?当然,人作为人科下唯一的智人种,与其他的生物都是存在生殖隔离的,就算是与人类基因最为接近黑猩猩也不例外。根据科学的研究发现,人与黑猩猩的DNA序列差异仅有1.23%,但是,正是这1.23%决定了人和黑猩猩的进化方向、最终形态以及生态位置。首先,人类的染色体数目为23对,黑猩猩的染色体数目为24对,两种动物如果结合,染色体也是无法配对的(23+24=47,也就是23.5对)。其次,虽然人类与黑猩猩的DNA相似度很高,但是基因组成和顺序有着较大的差异,所以,也是无法融合的。
因此,人类与基因最为接近的黑猩猩尚且无法产生后代,更不用说其他相差甚远的生物了。
人类与其他生物存在生殖隔离,有什么意义?首先,生殖隔离对于生物来说就有着极其重要的意义,在生物学上,生殖隔离一旦形成就标志着新物种的产生,这是因为生殖隔离一旦形成,物种的基因完整度和稳定性就有了保障,因此,马才能称之为马、人才能称之为人。
其次,生殖隔离其实就是自然阻止基因交换的方式,在生殖隔离下,不同物种在不同环境下有着很强的稳定性,这使得不同物种的后代更能适应所处的环境,对整个物种的发展是极其有利的。
因此,想要成为独立的物种,就必须与其他的生物存在生殖隔离,不进行基因交换,人类与其他生物如此,所有不同种的生物也是如此。
总结适应环境是物种进化的核心,进化的本质是种群基因频率的定向改变,而生殖隔离则是基因定向改变的基础,所以,一个物种能成为独立物种且想要繁衍,就必须形成与其他生物的生殖隔离。
人类是不是和所有生物之间都有生殖隔离?这意味着什么?
生殖隔离?不存在的事!
传言,在1920年,在美国佛罗里达州的一个实验室里, 科学家们利用匿名男子捐献的精子,植入一只母猩猩的 体内,之后这只母猩猩怀孕并诞下一个猩人混种婴儿, 科学家们给它取名“猩猩人”。但是,几周之后,在有悖“伦理道德”的舆论压力下,科学家们只好选择将其安乐死了。
这个传言遭到人们很大的质疑,最后是真是假也无从考证。不过,这些传言也有一定依据,因为地球上,和人类最接近的物种就是黑猩猩,两者的基因相似度达到了 惊人的98.8%。让人不得不怀疑:如果“人”和“黑猩猩”发生一些不可描述的事情后,还真可能会产出一个 “猩猩人”。
这种怀疑还有一个间接佐证就是:马和驴这两个近亲交配后还能生下骡子,虽然生下的骡子不能生育(这个我们下面再讲)。
既然动物间可以,那人也是动物...咳咳... 高等动物,那为什么不可以呢?
有想法就有行动!
于是,苏联科学家重金找来了5名女子,和雄性大黑猩猩来做这个“神圣”的实验。
“人猿杂交”实验这位苏联科学家叫伊万诺夫,准确的说,他是一位生物学家,是家畜人工授精技术的重要奠基人,做过很多有关 动物杂交的实验。但是,对于一个雄心勃勃的科学家来讲,这远远不够,他还想开展人类与黑猩猩之间的杂交实验。
其实在更早的时间,上个世纪20年代,伊万诺夫就前往非洲,去那里捕捉野生的雌性黑猩猩做这个实验。那个时候伊万诺夫用人类男性的精子来使母黑猩猩受孕,但经过一系列的尝试,都失败了。
毕竟这样的实验不能光明正大的进行,既要掩人耳目, 又加上当时非洲实验室条件有限,最后这项实验无疾而终,伊万诺夫也撤回了苏联。
但他并没有死心!
回到苏联后,他决定继续这个“伟大”的实验,这次,伊万诺夫决定“破天荒”的反过来做这项实验,他尝试 用“公猩猩”的生殖细胞与“人类女性”相结合。
不过 ,想要开展逆向实验很困难。
要知道,这样的想法不管放在任何时候都属于“有违人伦”的。尽管黑猩猩很难获得,并且很难在实验室所在的高加索地区的存活率。但最难的是去哪找女性志愿者 ?
但,重赏之下必有“勇夫”!
经过了长达3年时间的准备,到了1930年,伊万诺夫终于重金找来了5位女性志愿者和公猩猩。
然而,让人意外的是,就在伊万诺夫要开展进一步实验时,他与其他几个灵长类动物科学家被剥夺了职位。随后遭到逮捕并流放,并于两年后去世。最终,这项“疯狂”的实验被搁置了。
虽然实验没有进行下去,但从一系列的情况来看,人类与黑猩猩之间是不可能有后代的,即使有也无法正常繁衍后代。即人和黑猩猩是存在生殖隔离的。
那什么是生殖隔离呢?生殖隔离的机制是对物种形成至关重要的进化机制,它们可以防止不同物种的成员产生后代,或确保任何后代都是不育的,通过这些障碍来维持物种的完整性。
注意,生殖隔离并不代表两个物种之间完全不能杂交, 而是指它们无法杂交或者杂交的后代不具备生殖能力。
打个比方,狮子和老虎是两个不同物种,但是它们也可以结合产生后代,它们的后代叫“狮虎兽”,还有一个 别名,叫“彪”。不是开玩笑,它真的叫“彪”。
(所以如果一个人再说:“你是不是彪啊”。那你得考虑考虑是不是还有另外一层意思了。)
言归正传,虽然狮子和老虎交配后能产生“狮虎兽”,但“狮虎兽”几乎是不能生育后代的,这就叫生殖隔离。
狮虎兽我们不常见,但“骡子”我们还是比较熟悉的,大家都知道,骡子是马和驴交配后的产物,之所以骡子会大量存在于民间,那是由于人的故意为之。
但骡子也是不能生育后代的。马体内细胞的染色体数目是64条, 而驴体内的染色体数目是62条,生殖细胞内各含母体内 一半的染色体,那么,它们的后代骡子体内细胞的染色体数目就为63条(64÷2+62÷2=63)。(如果看不懂 这个计算,不要紧,如果你家小孩正在上幼儿园,问问他,你就会得到完美解答的)。那么问题就来了,这种组合造成生殖细胞不能正常分裂,从而导致骡子不能生育后代 。
但有意思的是,小短腿的柯基和高大的哈士奇外观看起来差异较大,但它们也是能交配产生后代的,而且后代还能继续生育。因为它们属于同一物种,都属于犬科类 ,而且让人不可思议的是,它们有一个共同的祖先—— 西伯利亚雪橇犬。
也就是说它们都是由西伯利亚雪橇犬演化而来的,它们之间没有生殖隔离。至于小短腿柯基和哈士奇是如何papa的,...额...这个问题小明站起来回答 ...
到这里我们知道,最接近人类的黑猩猩和人之间是存在生殖隔离的,那更别说人和其他动物了,所以人和所有生物之间都有生殖隔离。
为什么会这样呢?现在我们都知道,今天的人类都属于智人这个物种,其实在历史上还有13 个人属下的人种,直立人、能人、尼安德特人、海德堡 人等。但这些人种都已经灭绝了,现在只剩下我们智人 (也就是现代人)这一种。
没错,他们都被我们的祖先智人干掉了!
很多人不知道的是,我们现代人曾和尼安德特人有过大规模的交配行为,现在我们的基因中还有2%左右的尼安德特人基因。二型糖尿病、抑郁症、尼古丁上瘾、尿失 禁、狼疮等遗传病都是拜尼安德特人所赐。
大约是在10到13万年以前,我们的祖先第一次走出非洲 ,但是遇到了扩张的尼安德特人,被他们打的节节败退 。
第二次走出非洲是大约6万年前,这次倒霉的就是尼安德特人了,尼安德特人被我们智人赶出了近东地区,曾经统治欧洲15万年的尼安德特人,被现代人在几千年内逼退到欧洲的一个小角落——直布罗陀,最终被现代人灭绝了 。
恐怖的是,我们发现一块尼安德特人的颚骨化石,上面留有明显的武器划痕,跟石器时代人类捕杀其他动物留下的一样。此外,考古学家还在一些尼安德特人骨骼周围发现了当时只有现代人才拥有的尖锐投掷物。
专家认为,现代人猎杀了尼安德特人,不仅吃了他们的肉,还把牙骨串起来当成项链。
所以,毫不夸张的说,我们都是“食人族”的后代。
在尼安德特人消失后,智人再也没有近缘物种了,我们的基因性状得到了稳定遗传,于是发展到现在,我们智人成为了地球名副其实的统治者。
写在最后:人类和所有生物之间都有生殖隔离,并不意味着人类就是“天选之子”,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。
试想,如果没有生殖隔离,那么,现在大街上该是怎样 一幅景象呢?......
人类是不是和所有生物之间都有生殖隔离?这意味着什么?
所有现有物种中,人类(现代智人)跟所有生物之间都有生殖隔离
在现存物种中,人类与黑猩猩的亲缘最近。在20世纪20年代,苏联生物学家伊万诺夫(Ilya Ivanovich Ivanov)就开始尝试创造人类与黑猩猩的杂交后代。他进行了一系列实验,试图创造一种人类/非人类的猿类杂交后代,其中包括用人类精子对雌性黑猩猩进行人工授精和用猿类精子给人类女性授精的实验,甚至将一名女性的卵巢移植到一只名为诺拉的雌性黑猩猩体内,然后用人类精子给她授精,但都没实现目标。
人类与黑猩猩两个物种的染色体非常相似,但还是存在较大差异,如染色体数目不同,人类2号染色体是在其他类人猿中两条染色体(2A和2B)融合的结果,人类1号、4号、5号、9号、12号、15号、16号、17号和18号染色体与黑猩猩的同源染色体相比,部分片段发生倒置。
人类(现代智人)历史上曾经跟尼安德特人和丹尼索瓦人有过基因交流世界上所有人类都属于物种现代智人(Homo sapiens),解剖学上的现代智人大约在30万到20万年前出现,现代智人是人属中唯一幸存的物种,但人属中至少有过14个物种。
不同远古人类物种之间的杂交在整个历史中司空见惯。随着越来越多的早期现代人和古人类被发现并被测序,可以发现很多杂交现象。比如通过分析从西伯利亚一个洞穴中发现的大约10万年前的趾骨中提取的尼安德特人基因组中的DNA痕迹,发现了其中包含了智人的一些DNA片段。
尼安德特人和丹尼索瓦人关系非常密切,他们的共同祖先大约在40万年前从现代人的祖先中分离出来。尼安德特人和丹尼索瓦人大约在30万年前分道扬镳。尽管丹尼索瓦人和尼安德特人最终灭绝,但他们通过偶尔与现代人杂交留下了一些DNA遗产。通过比较基因组学显示,现代非洲以外的人基因组中有1.5%到2.1%可以追溯到尼安德特人。
丹尼索瓦人也在现代人身上留下了遗传痕迹,但只在澳洲人和亚洲人身上。根据早期研究显示,澳大利亚土著人、新几内亚人和一些太平洋岛屿居民的基因组中约有6%是丹尼索瓦人的基因。汉族和其他亚洲大陆人,以及美国原住民的基因组中,包含约0.2%的丹尼索瓦人基因。
生殖隔离是导致物种形成的主要机制,共同祖先的一部分种群在很长一段时间内在地理上与其他种群隔离,种群之间不再在野外杂交,它们之间就不会有基因流动,每个种群都将遵循自己不同的进化路径。随着时间推移,不同突变会在两个种群中累积,导致不同的进化路径,最终导致无法杂交,形成生殖隔离。
人类是不是和所有生物之间都有生殖隔离?这意味着什么?
生殖隔离是物种之间的一道天然屏障,简单来说就是不同物种无法交配,或交配产生的后代无法正常生育。
按照界门纲目科属种的划分,人属下面现在只有一个智人种,就是目前的人类,所以人类和其它所有生物之间都存在生殖隔离,不可能和其它生物产下后代,就算是和人类亲缘关系最近的黑猩猩都无法交配。
历史上,苏联的生物学家伊万诺维奇,就曾尝试过用人类和黑猩猩进行杂交,计划培育出拥有人类智商和黑猩猩体格的半人猿。我们都知道马和驴能产下骡子,马的染色体有64条,驴的染色体有62条,双亲各拿出一半染色体,就产生了63条染色体的不可生育的骡子。当时看来,马和驴属于不同物种,能产下不可育的后代,而人类和黑猩猩属于亲缘关系较近的不同物种,人类有46条染色体,黑猩猩有48条染色体,如果可以杂交,后代就有47条染色体,类似骡子的情况。
1927年,伊万诺维奇通过人工授精的方式,试图用人类精子让三只母猩猩怀孕,其中的两只被证实没有怀孕,另一只还没来得及检测就死亡了,实验均以失败告终。因为不仅是染色体数量差异会导致生殖隔离,染色体的形状和大小,还有结构差异都会导致无法交配。以现在观点来看,马和驴都是马属下的不同种,而人和黑猩猩的关系仅限于人科下的不同属,亲缘关系远没有马和驴那么近,所以人和黑猩猩无法杂交很正常。有可能和智人交配的只有人属下的人种,这些人种有:尼安德特人、鲁道夫人、能人、海德堡人、直立人、佛罗勒斯人等14个人种,可惜的是这些人种全都灭绝了,只剩下智人。现在地球上所有人都属于智人的后代,因此人类和现在地球上所有生物都有生殖隔离。
基因测序显示,现代人体内有大约2%的尼安德特人基因(以下简称尼人),说明我们祖先智人,曾经和他们有过基因交流,而这个比例在最初是10%,说明曾有大规模交配行为。我们祖先的风流行为,也为现代人带来了一堆遗传病,抑郁症、尼古丁上瘾、二型糖尿病、狼疮、尿失禁等,尼人的基因把现代人从头到脚都祸害了一遍,很多遗传病都是拜尼人所赐。除了尼人,智人还和其他人种有过基因交流,例如丹尼索瓦人,汉族体内就有大约0.2%的丹尼索瓦人基因。
古生物学家认为尼人灭绝的原因之一,是智人掠夺了他们的资源,甚至可能是智人在扩张中杀死并吃掉了尼人。4万多年前智人进入欧洲,尼人正是从那时开始逐渐减少直到消失的,时间上吻合。对法国西南地区的尼人颚骨分析,发现颚骨上有明显的武器划痕,像石器时代人类宰杀其它动物时留下的。巴黎科学院的专家罗兹认为,是智人猎杀了尼人,并吃掉了他们的肉,牙骨则被串起来当成项链,一些尼人骨骼周围还发现了当时只有智人才拥有的尖锐投掷物。所以我不是针对谁,我是说在座的各位,可能都是食人族的后代。
人类是不是和所有生物之间都有生殖隔离?这意味着什么?
这个提问,有很强的暗示性。是想说既然人类与所有物种都生殖隔离了,是不是意味着人类是特立独行的?是独立于其他所有生物之外的呢?
NO!这只意味着我们把人属里的其它种都给干掉了!人属下,包括我们智人在内,本有14种。当然,现在只剩下我们自己了。那么我们和这些同伴,有没有生殖隔离呢?如果你做过基因测序你就知道了,大致是没有的。
比如欧洲人和亚洲人的祖先,就都和尼安德特人杂交过,所以欧洲人和亚洲人都带有部分尼安德特人的基因。大致比例是这样,如果你是东亚人,那么你体内带有的尼安德特人的基因比例大概在2.3%~2.6%之间;而如果你来自俄罗斯中部以西,那么你体内的尼安德特人基因大概占1.8%~2.4%;但如果你来自撒哈拉以南的非洲,则完全没有尼安德特人的基因。
(▲ 海德堡人、尼安德特人、丹尼索瓦人、弗罗里斯人)这是因为尼安德特人主要住在欧洲,大约十万年前,和离开非洲的智人发生交配,所以成为现代欧洲和亚洲人的祖先之一。现代人类的某些遗传缺陷,就是拜尼安德特人所赐,比如皮肤过敏、Ⅱ型糖尿病和烟草成瘾等等。
疯狂原始人一家就是尼安德特人,而跟女儿恋爱的小哥,则是智人~如果单说到我们中国,2017年的时候,《科学》杂志曾发表过一篇题为《中国许昌出土晚更新世古人类头骨研究》的论文。这篇论文称,10多万年前生活在河南省许昌市灵井遗址的“许昌人”,就很可能是中国境内古老人类和欧洲尼安德特人的后代。
既然人类可以和尼安德特人交配,是不是他们相处的比较友好呢?当然不是,尼安德特人统治了欧洲15万年,却被智人在短短几千年时间里逐步逼到欧洲西部的一个角落——直布罗陀,直到最终灭绝;
而最新的观点认为,尼安德特人是智人的一个亚种,没有最终灭绝,大约是被智人慢慢同化了。因为在葡萄牙曾发现过一具4岁孩童的尸骨,这具尸骨保留了很多尼安德特人的特征,但他却生活在尼安德特人已经灭绝的3000年后,所以他是智人;
更恐怖的是,智人曾攻杀尼安德特人,并把尼安德特人当食物。理由是,一块尼安德特人的颚骨化石上留下的切口,与石器时代智人猎食动物时的切口极其类似。所以,科学家认为这个尼安德特人的肉是被智人吃掉了,牙齿则用来制作项链。
人类是不是和所有生物之间都有生殖隔离?这意味着什么?
这意味着人类是一个孤单的物种,我们没有近亲。
纲目科属种,种即物种,这是生物分类的基本单元与核心。简单说就是物种内部可以交配繁殖、物种之外想也别想。
种上是属。所谓属就是来自于同一祖先的物种。属内的物种,有着相似的身体特征,所以也能够交配。比如驴和马,都是马属,虽然分属于不同物种,却也可以交配,能够生出骡子。
这时候,就有了生殖隔离的问题。驴和马生出来的骡子,却不能在繁衍后代。于是,驴和马就分属于不同物种,走向了不同的演化路径。
但是,相较之下,斗牛犬和西班牙猎犬虽然看着天差地别,却属于同一个物种,因为它们不仅能够交配,而且生下的小狗还能继续繁衍后代。
所以,从同一个祖先演化而来的,可能不是同一个物种,但却可以是同一个属。比如狮子、老虎和美洲豹,虽然并非同一物种,但都是豹属。
同属之间也有生殖隔离,但都属于杂种不活、杂种不育和杂种衰败一类。简单说,就是你非要让他们交配,也不是不可以,但就是不能继续繁衍。
然后,属,再往上就是科,比如猫科、犬科、象科等。同一个科的所有属,可以追溯到一个共同的雌性祖先或雄性祖先。
科和属,怎么理解呢?属内的种,算是兄弟姐妹;科内的属种,算是表兄弟姐妹。因为大家都能追溯到一个祖先,只是或远或近的问题。
但是,人在生物学分类上是怎么表述的?引用复杂的分类表述如下,即:
人类是真核总界、动物界、后生动物亚界、后口动物总门、脊索动物门、脊椎动物亚门、羊膜总纲、哺乳纲、真兽亚纲、灵长目、类人猿亚目、狭鼻猴次目、类人猿超科、人科、人亚科、人族、人属、智人种。
什么各种亚种、亚科、还有族,就不管了,因为太复杂。你直接可以简单认为,就是:人科、人属、人种。而且,在属里,除了智人,也就是我们人类之外,你找不到其他人种;在科内,除了人属,你找不到其他人属。人类,天生就是这么孤单吗?连一个远亲都没有?
当然不是,除了智人种,其他的人种、人属,但他们全部灭绝了。而刽子手,居然就是我们自己。
在大约250万年前的时候,东非大地上,一种南方古猿出现了,这就是我们的祖先。在大约200万年前的时候,第一批远古人类开始离开家园,走向北非、欧洲和亚洲等世界各地。北欧的严寒、印尼的湿热,造就了远古人类的不同演化方向。于是,人类发展出了不同的物种。
科学家用拉丁语给他们去了名字,如欧洲和中东的尼安德特人,亚洲的直立人,印尼的梭罗人和弗罗斯里死人,西伯利亚的丹尼索瓦人,等等。
而留在东非的远古人类则继续演化,繁衍出了鲁道夫人、匠人,当然还有我们智人。
这些人种,在各自的演化路径上发展出了不同的特性,有的高大、有的矮小、有的擅长狩猎、有的擅长采摘。但他们都是人类,在生物分类表述上都在人属之下。
从200万年前到数万年前,基本上大家都还能相安无事。人属下的各色人种,也没啥厉害的,在食物链的江湖排位上只能在后边猥琐发育,根本不敢叫嚣。
但是,变化酝酿在大约7万年前,因为非洲的一伙智人突然开始仰望星空了。或是因为某种基因突变,或是因为某个人类祖先的灵光乍现,反正就是从这个时候开始,智人们开始能够想象不存在的事物了。妖魔鬼怪、图腾或祖先崇拜,也就逐渐发展了出来。我们可以将这种变化统称为认知革命。
认知革命的意义在哪里?生物进化都是以万年为单位的,因为现实环境的束缚。但是,虚拟世界的进化,则是电闪雷鸣般地速度,因为脑子里的世界根本就没有束缚。在现实世界之外,人类获得了认知世界或虚拟世界的进化,这比单一进化的其他物种不知道高出多少个效率指数。
于是,语言、弓箭、宗教、造船,等等这些东西也就全出来了。但更要命的则是人与人之间的合作,以前也就是几十人的合作,但有了认知进化,智人之间就可以实现百人甚至千人规模的合作。人多才能力量大,单个智人根本就是不是单个尼安德特人的对手,但成百上千的智人呢?别说尼安德特人不是对手,就是猛犸象、剑齿虎这些大型动物也不是对手。
从7万年前开始,这一批新新人类开始走出东非、走向世界。因为认知革命的加持,这伙人简直打遍全球无敌手。遭殃的肯定不止大型动物,关键是人类的那些表亲兄弟们。智人所到之处,当地的本土人种就立即不见踪影,比如中东的尼安德特人、印尼的梭罗人。到最后,整个世界就只剩下智人一个人科、一个人属、一个人种。
除了种族灭绝的解释,还有混种理论,但这种解释应该是被证否了。因为现代人类的身上,主要是智人的基因,有尼安德特人和直立人的基因,但占比非常少。
还有一种解释是7万年前爆发了自然危机,大批人类都被天灾消灭了。但这个解释也不靠谱,人类遭到灭绝,那些大型动物呢?
关键是其他人种的消失,与智人的迁徙时间基本吻合。所以,大概率认为,我们这个物种之所以孤单,是因为我们的祖先消灭所有表亲兄弟们。
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