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Dna相似性(多少dna相似性是相对的)

没有生殖隔离的世界会有多“热闹”?任何两个物种都可以繁衍,各种奇形怪状的物种都会在地球上诞生。树人、鸟人、蜘蛛侠不再是科学幻想;狐狸、猪八戒、孙武空不再是神话传说。新物种的诞生可能会满足你对外来动物的所有幻想。但这真的可能吗?

如果没有生殖隔离,世界会变成什么样?地球生命将无法延续?蝴蝶与大象交叉的假想图

人类试图突破生殖隔离。

达尔文的经典理论是先发生地理隔离,在不同区域进化后形成生殖隔离。但在达尔文之前,生殖隔离的发现者是谁,无从考证。20世纪初,一些科学家非常痴迷于突破人类与其他动物之间的生殖隔离,而这种动物就是猩猩。

猩猩的遗传结构与人类相当接近,其中DNA序列相似度为95%,DNA编码相似度高达99%。他们猜测,交配后应该能生出后代,也就是“Humanzee或Chuman”。

如果没有生殖隔离,世界会变成什么样?地球生命将无法延续?人类和黑猩猩的染色体差异

Humanzee是人类雌雄猩猩的后代,Chuman是雌雄猩猩的后代。

1920年,前苏联生殖生物学家伊万诺夫获得政府资金,在西非捕获几只黑猩猩进行实验。他首先用雌性猩猩的卵子和人类雄性猩猩的精子受精,培育出了Humanzee,但是失败了。

如果没有生殖隔离,世界会变成什么样?地球生命将无法延续?伊万诺夫

1929年,他开始招募人类女性志愿者,打算让人类女性接受雄性猩猩的精子,生下楚曼。他实际上招募了五名女性志愿者,但实验不得不推迟,因为他抓到的所有猩猩还没有达到性成熟阶段。1930年,伊万诺夫被苏联以反革命罪判刑,秘密被捕,实验再次被搁置。虽然他的清白在1932年被证明,但他也死于动脉粥样硬化。

虽然楚曼实验没有成功,但有传言说伊万诺夫成功生下了一群Humanzee,但他们都死于一种未知的怪病,类似于艾滋病。

如果没有生殖隔离,世界会变成什么样?地球生命将无法延续?幻觉中的人类

即使有生殖隔离,也可以繁殖后代。

假设实验结果是真实的,而人类和猩猩的后代无法存活,那就是生殖隔离的情况之一,合子后隔离。也就是说,两个物种可以交配,精子和卵子可以受精,但它们的后代不能存活或不育。

生殖隔离还有另外两种情况,交配前隔离和交配后合子前隔离。交配前的隔离很好理解,两个物种的生理结构差异太大,无法完成交配。交配后和合子前隔离也叫配子隔离,即双方的精子和卵子不能形成受精卵。

所以,虽然会有虎和骡,但本质上,它们的父母、狮子和老虎、马和驴之间还是有生殖隔离的,因为它们不能繁殖。

如果没有生殖隔离,世界会变成什么样?地球生命将无法延续?骡子出生的简单模型

生殖隔离是如何形成的?

物种之间存在生殖隔离,这是我们理所当然的,但生殖隔离的形成过程是非常漫长的。

阐明生殖隔离,必须从地球生命的诞生过程说起。无论是“原始汤”的起源说,还是“海底热液”的起源说,都认为地球上生命的起源实际上是细胞生成的过程。

如果没有生殖隔离,世界会变成什么样?地球生命将无法延续?海底热液

起初,地球上有无机分子,它们进化成小的有机分子,如氨基酸、嘌呤和嘧啶。然后有机小分子合成蛋白质、脂肪、遗传物质等有机大分子;然后遗传物质DNA和RNA通过自我复制控制蛋白质的生成;最后形成生物膜包裹这些有机分子,形成单细胞生物。

细胞中遗传物质的主要任务是自我复制。无论装在什么容器里,基因都会自发地延续自己的遗传信息。细胞内的遗传物质会以自身为模板,在能量、原料、复制酶等高效复杂的复制系统加持下,复制更多的遗传物质,产生更多的细胞,逐渐成为多细胞生物。

如果没有生殖隔离,世界会变成什么样?地球生命将无法延续?生物进化树

DNA是由遗传物质组成的大分子链。一般来说,DNA复制是稳定的,但有时也会出错。由于环境、病毒等因素的影响,DNA中某一碱基的突变、缺失、重复或插入都会产生蝴蝶效应,导致基因突变。变异的基因再次复制后,会逐渐变成新的细胞,最终创造出新的物种。

如果没有生殖隔离,世界会变成什么样?地球生命将无法延续?碱基突变

基因突变后,经过长时间的进化,复制所需的能量、原料和复制酶与原始细胞不同,新物种与原始物种之间染色体携带的遗传信息完全改变。

因此,当不同物种的精细胞进入卵细胞时,精子无法释放相应的信息与卵细胞形成接触。通俗地说,精子没有合适的钥匙来打开卵子设置的门锁。因此,不同物种的精子和卵子不能同时受精。即使两个物种的遗传信息高度相似,精子有幸与卵细胞成功结合,后代也会变得不活跃或不育。

如果没有生殖隔离,世界会变成什么样?地球生命将无法延续?

生殖隔离后,该物种的稳定繁殖得以维持。生物水平越高,与其他种群的隔离越明显。所以理论上,人类和任何动物之间都存在生殖隔离,即使通过人工杂交,后代也会因为各种遗传缺陷而不育。

没有分离的阻隔,世界会是什么样子?

如果包括人类在内的所有生物之间没有生殖隔离,就意味着所有物种的基因都可以相互交流,产生新的物种。但这只是短时间内的结果。随着时间的推移,各种物种的基因将融合,基因组将迅速同质化,新出生的物种将拥有极其相似的基因。这个时候,物种之间的差异越来越小,物种的进化动力也会减弱,对现有自然环境的适应性和对病菌的抵抗力也会逐渐减弱。长此以往,不利于物种的延续。

而且你应该庆幸世界上还有生殖隔离,因为空空气中还有很多植物和真菌的生殖细胞。如果人类女性在这个时候不小心接触到自己的生殖细胞,可能会“被迫受孕”,生出真正的“植物人”。

如果没有生殖隔离,世界会变成什么样?地球生命将无法延续?古希腊神话中的半人马

现在,生殖隔离是结果,不是终点,但物种之间必然会出现生殖隔离,即使地球上恐龙灭绝时期再有一场灾难。地球重新洗牌后,生物依然会按照这种模式进化,导致生殖隔离。没有生殖隔离的世界只能在小说和科幻电影中看到。

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