其實(shí)并不是人類(lèi)之間存在生殖隔離,全球N個(gè)人種之間并沒(méi)有出現(xiàn)生殖隔離,所謂的人類(lèi)生殖隔離指的是其他物種和人類(lèi)之間,即使是和人類(lèi)最接近的類(lèi)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(gè)屬的馬和驢,以及獅和虎之間都可以生殖,盡管后代可能無(wú)法生育,為什么人類(lèi)即使和最接近的物種之間也會(huì)隔離呢?
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?yàn)樗5娜旧w是30對(duì),黃牛的染色體是24對(duì),兩者之間在體型和基因?qū)用娑即嬖谥薮蟮牟町悾虼藘烧卟⒉荒芊敝吵晒Γ《疫€有比較好事的相關(guān)專(zhuān)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(gè)細(xì)胞時(shí)即告失敗。這表明盡管可以受精,但兩者無(wú)法成功發(fā)育。
染色體決定了兩個(gè)物種間能否生殖,那么染色體是怎么發(fā)現(xiàn)的呢?
染色體是真核生物(有細(xì)胞核的單細(xì)胞和多細(xì)胞生物總稱(chēng))獨(dú)有的特征,由雙股螺旋的去氧核糖核酸和5種被稱(chēng)為組蛋白的蛋白質(zhì)構(gòu)成,是基因的主要載體!
染色體是細(xì)胞內(nèi)包含了深度遺傳性質(zhì)的壓縮體,有點(diǎn)像電腦文件中的壓縮包!染色體這個(gè)名詞來(lái)自于印染行業(yè),早先對(duì)細(xì)胞觀察時(shí)為方便區(qū)分和標(biāo)記,將細(xì)胞染上了顏色,但觀測(cè)發(fā)現(xiàn),細(xì)胞核中有一片顏色比較深的絲狀物,特別容易被堿性染料染成深色,這就是染色體的來(lái)歷。
1879年德國(guó)生物學(xué)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,并且猜測(cè)其可能與遺傳有關(guān)。
1902年博韋里和薩頓指出,染色體在細(xì)胞分裂中的行為與孟德?tīng)柕倪z傳因子平行,兩者在體細(xì)胞中成對(duì)稱(chēng)在,但在生殖細(xì)胞中則單獨(dú)存在。成對(duì)的染色體在細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)進(jìn)入不同的細(xì)胞中,不同對(duì)的染色體可以自由組合,因此博韋里和薩頓認(rèn)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(shí)驗(yàn)室工作的克里克,兩人使用X光衍射的數(shù)據(jù)構(gòu)建了DNA模型,在1953年提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),這是二十世紀(jì)最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。
1980年后根據(jù)脫氧核糖核酸雙鏈互補(bǔ)的原理,應(yīng)用已知序列的DNA探針進(jìn)行熒光原位雜交可以識(shí)別整條染色體、染色體的1個(gè)臂、1條帶甚至一個(gè)基因,因此極大的提高了染色體識(shí)別的準(zhǔn)確性,
2000年6月26日人類(lèi)基因組計(jì)劃宣布完成人類(lèi)基因序列框架圖。總共的基因組有3-3.5萬(wàn)個(gè)。
關(guān)于人類(lèi)的染色體
人類(lèi)的染色體總共有23對(duì),分成兩種,一種是常染色體22對(duì),另一種性染色體1對(duì),在每個(gè)細(xì)胞中粗存在46個(gè)染色單體,當(dāng)然還有數(shù)百個(gè)線(xiàn)粒體染色拷貝!
物種的演化與發(fā)展中,基因并不是一成不變的,它存在兩種演化方式:
遺傳變異
自然選擇
基因變異在生物體中是比較常見(jiàn)的,比如歐洲復(fù)制蝦就是這個(gè)新近出現(xiàn)的特殊案例,假如這個(gè)突變更適合環(huán)境,那么這個(gè)特征就會(huì)保留下來(lái),反之環(huán)境就能將其淘汰,這就是自然選擇的來(lái)歷!而在某次基因的變異中可能會(huì)增加染色體數(shù)量,那么當(dāng)這個(gè)物種在某個(gè)獨(dú)立環(huán)境中時(shí)間足夠久時(shí),那么它們將可能會(huì)與早期隔離的物種之間存在生殖隔離。地域隔離并不一定會(huì)導(dǎo)致生殖隔離,但會(huì)提供生殖隔離的基礎(chǔ),未來(lái)的發(fā)展可能會(huì)走向生殖隔離。
人類(lèi)的染色體是23對(duì),黑猩猩的染色體是24對(duì),很多朋友認(rèn)為人類(lèi)是從猩猩進(jìn)化來(lái)的,怎么在數(shù)百萬(wàn)年里就丟1對(duì),其實(shí)更準(zhǔn)確的說(shuō)類(lèi)人猿與人類(lèi)之間的生殖隔離并不是最近發(fā)生的,而是可能發(fā)生更久遠(yuǎn)的數(shù)百萬(wàn)年前,因?yàn)閺淖钤缈梢员环Q(chēng)為人的南方古猿開(kāi)始就已經(jīng)和類(lèi)人猿存在相當(dāng)大的差異了!
類(lèi)人猿是靈長(zhǎng)目猿科動(dòng)物的通稱(chēng),分有兩大科:長(zhǎng)臂猿科(較小的類(lèi)人猿:長(zhǎng)臂猿和合趾猿)和猩猩科(較大的類(lèi)人猿:黑猩猩、猩猩和大猩猩)
現(xiàn)代人和南方古猿的骨架除了形態(tài)上差異比較大以外,直立行走等相關(guān)差異并不大,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(gè)物種早在600萬(wàn)年前早已完成了分化,因此人類(lèi)和黑猩猩之間的染色體數(shù)量其實(shí)沒(méi)啥關(guān)系,更沒(méi)有繼承關(guān)系。
盡管生殖隔離是無(wú)意中發(fā)生的,但生殖隔離無(wú)疑對(duì)物種是一種保護(hù)行為,比如生殖隔離的幾個(gè)比較明顯的后果是雜交不育和雜種衰弱等,比如獅虎獸是病態(tài)的,騾子是不育的,而人類(lèi)和黑猩猩之間則屬于配子隔離(有親緣關(guān)系的種群間難以自然狀態(tài)下交配,即使交配也不能懷孕和生育后代的隔離機(jī)制)
即人類(lèi)即使和黑猩猩發(fā)生關(guān)系,也會(huì)因?yàn)槁炎雍途訜o(wú)法結(jié)合完成受精,當(dāng)然直接影響就是無(wú)法生育后代。更深層次的原因人類(lèi)的2號(hào)染色體其實(shí)是兩條類(lèi)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(zhuǎn)的,因此多種因素之下,兩者不可能形成有效的生育機(jī)制。
所以生殖隔離從某個(gè)層面上可以看成是一個(gè)物種的自我保護(hù)機(jī)制。
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