你有沒有見過騾子?它長得像馬又像驢,力氣大還耐折騰,可你知道嗎?世界上幾乎沒有能生育的騾子。
這不是騾子運(yùn)氣差,是它爸媽 —— 馬和驢 —— 之間有一道 “無形的墻”。這道墻,就是生殖隔離。不光馬和驢,人類和其他任何物種之間,也有這樣一道墻。它到底是什么?又意味著什么?
先搞懂:生殖隔離是道 “基因鎖”
簡單說,生殖隔離就是不同物種之間,要么沒法交配,要么交配了也生不出后代,就算生出后代,后代也沒法再生育。
就像不同的鎖配不同的鑰匙,物種之間的 “基因鑰匙” 對不上,就打不開 “繁衍的門”。
比如草原上的斑馬和叢林里的長頸鹿,一輩子都見不著面,這叫 “棲地隔離”;13 年才出來一次的蟬,和 17 年才出來的蟬,就算住在同一棵樹上,也碰不上繁殖期,這叫 “時(shí)間隔離”。
還有孔雀,雄孔雀開屏跳的舞,只對同種雌孔雀管用;別的孔雀看了,根本沒興趣,這叫 “行為隔離”。這些都是交配前的隔離,從根上斷了雜交的可能。
人類和其他物種的隔離:有個(gè)瘋狂實(shí)驗(yàn)試過
20 世紀(jì)初,蘇聯(lián)有個(gè)叫伊萬諾夫的科學(xué)家,做過一個(gè)瘋狂的實(shí)驗(yàn) —— 想讓人和黑猩猩雜交。
伊萬諾夫本來是個(gè)厲害的獸醫(yī),他完善了人工授精技術(shù),一匹公馬的精子能讓幾百匹母馬受孕,幫蘇聯(lián)養(yǎng)出了不少好牛馬??伤粷M足,總想搞點(diǎn) “突破”。
他覺得,要是能造出 “人猿雜交種”,既有猩猩的力氣,又有接近人的智商,說不定能當(dāng) “超級士兵”。1926 年,他帶著設(shè)備去了非洲幾內(nèi)亞,抓了好幾只雌性黑猩猩。
他偷偷收集人類男性的精子,注入黑猩猩體內(nèi)??傻攘藥讉€(gè)月,沒有一只黑猩猩懷孕。后來他又想反過來,把猩猩精子注入人類女性體內(nèi),還找了志愿者,可這事太違背倫理,遭到全世界反對。
最后實(shí)驗(yàn)沒做成,伊萬諾夫還因?yàn)樘K聯(lián)的政治風(fēng)波被抓,流放到哈薩克斯坦,幾年后就病死了。這個(gè)失敗的實(shí)驗(yàn),恰恰證明了:人類和黑猩猩之間,生殖隔離牢不可破。
為啥隔離這么牢?染色體不 “配對”
從基因上看,人類和黑猩猩的差異其實(shí)不大 —— 基因相似度超過 98%。可就差這 2%,卻成了無法逾越的鴻溝。
最關(guān)鍵的是染色體數(shù)量。人類有 23 對染色體,黑猩猩有 24 對。當(dāng)精子和卵子結(jié)合時(shí),染色體得一對一對配對,才能形成正常的受精卵。
就像齒輪,齒數(shù)不一樣就轉(zhuǎn)不起來。人類和黑猩猩的生殖細(xì)胞結(jié)合后,染色體沒法完美配對,要么根本形成不了受精卵,要么受精卵沒法正常發(fā)育。
騾子就是例子:馬有 64 條染色體,驢有 62 條,騾子剛好 63 條。這 63 條染色體在分裂時(shí),找不到 “搭檔”,自然沒法產(chǎn)生正常的精子或卵子,所以沒法生育。
別急,遠(yuǎn)古人類曾打破過 “隔離”
不過,生殖隔離不是 “自古就有”。很久以前,人類的祖先 —— 智人,曾和其他人類物種雜交過。
比如尼安德特人,他們比智人更早走出非洲,在歐洲生活了幾十萬年。大約 4 萬年前,智人來到歐洲,和尼安德特人相遇、雜交。
現(xiàn)在科學(xué)家通過基因測序發(fā)現(xiàn),除了非洲部分人群,我們每個(gè)人的基因里,都藏著 1%-4% 的尼安德特人 DNA。這些基因影響可不?。河械淖寶W亞人皮膚更白,能在高緯度地區(qū)更好地合成維生素 D;有的能增強(qiáng)免疫力,幫我們抵抗某些病毒;但也有的基因,和關(guān)節(jié)炎、糖尿病這些疾病有關(guān)。
還有丹尼索瓦人,他們的遺骸是在西伯利亞一個(gè)洞穴里發(fā)現(xiàn)的。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),藏族人能在青藏高原缺氧環(huán)境下生活,靠的就是從丹尼索瓦人那里繼承的基因。東南亞一些人群,體內(nèi)甚至有 6% 的丹尼索瓦人基因。
但要注意:尼安德特人和丹尼索瓦人早就滅絕了。現(xiàn)在和人類共存的物種,不管是黑猩猩、大猩猩,還是其他動物,都和我們有嚴(yán)格的生殖隔離。
生殖隔離的意義:自然的 “秩序守護(hù)者”
你可能會問,生殖隔離是不是太 “死板” 了?要是物種能隨便雜交,會不會有更多新奇的生物?
還真不行。生殖隔離其實(shí)是自然的 “智慧”,它在守護(hù)生命世界的秩序。
比如加拉帕戈斯群島上的地雀,它們的祖先原本是同一種鳥??梢?yàn)閸u嶼之間隔著大海,不同島嶼的地雀沒法互相交配(地理隔離慢慢變成生殖隔離)。
有的島嶼上全是硬種子,地雀的喙就進(jìn)化得又粗又壯,能咬開種子;有的島嶼上全是小昆蟲,地雀的喙就變細(xì)變尖,方便抓蟲子。久而久之,它們變成了不同的物種,各占各的生存空間,互不打擾。
要是沒有生殖隔離,不同物種隨便雜交,基因亂成一團(tuán),物種的特征會慢慢消失。比如地雀的喙變得不粗不細(xì),既咬不動硬種子,又抓不到昆蟲,最后可能會餓死。
說到底,生殖隔離就像給每個(gè)物種劃了一塊 “專屬領(lǐng)地”,讓它們能在自己的領(lǐng)地裡好好進(jìn)化,適應(yīng)環(huán)境,最終形成了我們今天看到的、多姿多彩的生命世界。
最后想說:這是自然的 “安全繩”
人類和其他物種的生殖隔離,不是 “大自然偏心”,是給我們和其他生命都系上了 “安全繩”。
它阻止了不同物種的基因亂串門,讓人類能穩(wěn)定地進(jìn)化,也讓黑猩猩、大象、鯨魚這些物種,能保持自己的獨(dú)特性,在生態(tài)系統(tǒng)里發(fā)揮各自的作用。
伊萬諾夫的實(shí)驗(yàn)雖然瘋狂,但也讓我們看清:自然的規(guī)則,不是那么容易打破的。而這些規(guī)則,恰恰是生命能延續(xù)幾十億年的關(guān)鍵。
下次再看到騾子,或許你會想起:它不光是馬和驢的孩子,更是生殖隔離最生動的 “活例子”—— 提醒我們,生命世界的秩序,從來都有它的道理。
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