人類的生殖隔離是不是最厲害的?
老虎和獅子能產下後代,馬和驢也可以,人和猩猩可不可以?或者猴子呢?
謝邀
這是我的一次思維變化,顛覆了我對染色體決定生殖隔離原因的看法。
擁有47條染色體的21三體患者是可以生育出正常的後代,你覺得隔離大不?
本文的原則是述而不作,更不提供一個肯定的觀點或答案,各位自行理解
第一個,人類和猩猩是不是存在生殖隔離,這個我沒見過具體的研究。
大部分都是根據猩猩48條染色體,人類46條染色體來推測出二者如果存在後代,那麼是47條染色體,所以不可育,也就是生殖隔離。
當然了,作為人類,則更多是一個倫理問題。
第二個,47條染色體,不見得不可育。
這是本文重點介紹的一個內容。
之前一個知友向我諮詢的一個問題,讓我大開眼界。這位知友竟然多了一條染色體,是21三體。大家知道21三體患者基本上都是俗稱先天愚型,60%患兒在胎內早期即流產,存活者有明顯的智能落後、特殊面容、生長發育障礙和多發畸形。
而這位知友認知能力很正常,還是因為懷孕發現胎兒總是21三體,然後一檢測,發現自己就是21三體。不過幸運的是,他那條多餘的染色體,並沒有表達。
看到這個問題,我不禁去想,難道21三體就真的不能懷孕和生育了?
是的,按照生物學原理,生殖細胞減數分裂的時候,染色體只複製一次,細胞連續分裂兩次,這是染色體數目減半的一種特殊分裂方式。這時候是嚴格的一分為二,否則就會造成生殖細胞的染色體數量不均衡引發無法生殖的問題。
然而卻存在21三體這種特殊情況。於是我查詢文獻,一看哈,還真的有人做過
21三體不僅可以生育,而且可以生出正常的小孩。
比如這篇文章就報道的是一個男性21三體患者生下了正常後代
Sheridan R, Llerena J, Matkins S, et al. Fertility in a male with trisomy 21[J]. Journal of medical genetics, 1989, 26(5): 294-298.
並且指出,事實上,不止這一例,比如他們統計了 26位21三體綜合症患者,生下了10個21三體患者,2個流產以及18個正常後代。
這是一個統計結果
由此可見,21三體,事實上,依然可以進行減數分裂,分裂成兩種類型,一種是正常的生殖細胞,一種是多一條染色體的細胞。
而前者,則可以正常的受精生育。
說實在的,這個理論在生物學裡其實並不稀奇。但是有了人類的真實例子,讓我意識到,其實,生殖隔離,也許沒有那麼強大。
當然了,這裡的21三體和騾子之類還是有區別的,畢竟馬和驢屬於兩個物種,基因組差異太大,而21三體還是人類。。
但是,從差異小到差異大,這個界限在哪裡?何時才會無法生育呢?
這是個問題
好了,講完了這個小故事
大家自己去想吧,我就看看不說話。
題主補了個「猴子」,這個範圍更大了。答案還是:不可能。
不要告訴我下一步你要問靈長類→哺乳類→脊椎動物門……
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驢有 62 條染色體,馬有 64 條染色體,雜交出來的騾子是 63 條染色體。
虎是典型的貓科動物,19 對染色體,獅子是個奇葩,18 對染色體,雜交出來獅虎獸是 37 條。
是不是感覺染色體數目是生殖隔離的本質?
呵呵噠。家豬和貓的染色體都是 19 對,雜交一個看看?
人類和橄欖樹還都是 46 條呢,怎麼雜交?(手動斜眼
既然不是必要條件,是不是充分條件呢?染色體數目不一樣,就有生殖隔離了嗎?
當然不是。
普氏野馬比家馬多一對染色體的,然而人家沒有生殖隔離,就是兩個亞種。
驢的亞種也海了去,2n = 51~62,全都沒有生殖隔離。什麼?你說 2n 是個奇數鬧了笑話?別急,人藏野驢二倍體還真就是 51-52 條。
野豬還厲害一些,不光 27 個亞種之間有差距,種內染色體都不一定一致,2n = 36~38。
那生殖隔離是怎麼回事呢?
這就是好多個「不兼容」了:
不同種生殖器不兼容,生殖器兼容了吧發情期不兼容,發情期兼容了吧求偶行為不兼容,求偶兼容了終於啪上了吧精卵結合不兼容,精卵結合到一塊兒了吧發育調控不兼容,發育調控兼容了吧母體激素又不合適,發育成個體了吧產生生殖細胞又不兼容,終於能懷上孫子輩了吧還生不下來……
你看,兩個物種要這樣經歷千難萬險,才能算是一個種。
染色體數目?那只是一點微小的原因啦!
驢和馬的生殖隔離是染色體數目的差距?那只是湊巧!這兩個物種的染色體組整個框架都不一樣。
Construction of chromosome-specific paints for meta- and submetacentric autosomes and the sex chromosomes in the horse and their use to detect homologous chromosomal segments in the donkey
猩猩有(至少)四種寫法,你知道嗎?紅大倭黑,當然還有我們自己,Homo sapiens。您說的是哪一種猩猩?要知道人科除了人類這一支奇葩,全特喵的是 24 對。
人類基因組奇葩在哪裡呢?人科的 2A 和 2B 染色體,在我們這兒融合成了同一條。
但是 2 號染色體和 21號染色體多一條的 21 三體綜合征可沒有關係……
染色體結構變異而已,產生可育後代不是什麼大新聞,牛的 rob(1;29) 異位都被研究爛了。
公騾能和馬或者驢交配生育,也是人類幾千年前就知道了的事情。
那麼人類能不能和親緣關係最近的黑猩猩雜交呢?很遺憾,不可以。其他種自不必說。
誠然,親緣關係如此接近的兩個種,大部分的基因結構上還是接近的。但是,人類的 Y 染色體在近期(地質學的近期)發生了翻天覆地的變化,從幾千個基因縮水成了只有數百個基因的一小團,而在黑猩猩當中,Y染色體的結構與人類截然不同。 Chimpanzee and human Y chromosomes are remarkably divergent in structure and gene content.
況且,我們已經知道黑猩猩精子發生的基因結構與其他人科種屬的差異,知道關乎這些差異的基因有哪些(當然,以目前的生命科學水平還不能完全了解基因與表型的聯繫):
Major chimpanzee-specific structural changes in sperm development-associated genes.
黑猩猩與人的生殖細胞在互相識別時就會受到阻礙,不可能完成受精過程,更不可能發育為個體。
Sexual Selection and the Molecular Evolution of ADAM Proteins
即便能夠產生生存的雜交個體,在生成生殖細胞之前,還有一系列的阻礙:染色體同源修復給基因組的破壞、聯會時同源交換的紊亂、生殖細胞中染色體不全致死等等。
物種的劃分,和染色體數量可沒什麼關係,關鍵還是基因組結構與生殖行為能不能兼容。
雖然我們的祖先之間有過謎一樣的不堪回首的歷史,然而到了今天,人類的近親和人類已經產生了精卵識別水平上的生殖隔離,就不要再想奇怪的東西啦!
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@李雷 的原回答已修改。
沒做背景調查就回答很正常,但引用出如此大而明顯的漏洞,這就是做學問的大忌了。希望以後多多注意。
生殖隔離的定義不是不能交配生產可育的後代嗎?我記的獅虎獸和騾子都是不可育的,不也是生殖隔離嗎?話說人類從非洲走出來這麼多年,都沒有生殖隔離,黑白黃棕什麼人都能一起愉快的啪啪啪生產可育後代,你看看狗,才被人類馴化多少年就和狼只能生不可育的後代了
人類把相似的物種都滅絕了,目前血緣最近的好像是黑猩猩。
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