什么是进化中的合子后分离?(postzygotic isolation in evolution?)

物种形成是两个或两个以上的世系从一个共同的祖先分化而来。为了物种形成的发生,在原始祖先物种的先前繁殖成员之间必须存在某种生殖隔离。虽然这些生殖隔离大多是前合子隔离,但仍有一些类型的后合子隔离导致确保新形成的物种保持分离,不会重新聚合在一起。...

物种形成是两个或两个以上的世系从一个共同的祖先分化而来。为了物种形成的发生,在原始祖先物种的先前繁殖成员之间必须存在某种生殖隔离。虽然这些生殖隔离大多是前合子隔离,但仍有一些类型的后合子隔离导致确保新形成的物种保持分离,不会重新聚合在一起。

Horse and donkey in a field on a sunny day.

在合子后分离发生之前,必须有一个来自两个不同物种的雄性和雌性的后代。这意味着不存在使物种处于生殖隔离状态的前合子隔离,例如性器官的装配、配子的不亲和性或交配仪式或地点的差异。一旦精子和卵子在受精过程中融合​有性生殖,产生二倍体合子。然后受精卵继续发育成出生的后代,并有望成为一个有生存能力的成年人。

然而,两个不同物种(被称为“杂种”)的后代并不总是可以存活的。有时,它们会在出生前自行流产。其他时候,随着病情的发展,他们会生病或虚弱。即使杂交到成年,也很可能无法产生后代,因此,这强化了一个概念,即两个物种作为独立物种更适合其环境,因为自然选择作用于杂交。

下面是不同类型的合子后分离机制,它们强化了这样一种观点,即创造杂种的两个物种作为单独的物种更好,并且应该在各自的路径上继续进化。

合子不能存活

即使来自两个不同物种的精子和卵子在受精过程中能够融合,这并不意味着受精卵能够存活。配子的不亲和性可能是每个物种的染色体数目或这些配子在减数分裂过程中如何形成的产物。两个物种的杂种,无论在形状、大小或数量上都没有兼容的染色体,通常会自我流产或不能完全生育。

如果杂种真的成功出生,它通常至少会有一个或更多可能的多个缺陷,使它无法成为一个健康、有功能的成年人,能够繁殖并将其基因遗传给下一代。自然选择确保只有具有良好适应能力的个体才能存活足够长的时间繁殖。因此,如果杂交种不够强壮,不能存活足够长的时间繁殖,这就强化了两个物种应该保持分离的观点。

杂交种的成虫不能存活

如果杂种能够通过受精卵和早期生命阶段存活下来,它将成为一个成年人。然而,这并不意味着它一旦成年就会茁壮成长。杂种通常不像纯物种那样适合它们的环境。他们可能在争夺食物和住所等资源方面遇到困难。如果没有维持生命的必要性,成年人就无法在其环境中生存。

这再一次使杂交种处于明显的劣势,进化和自然选择的步骤可以纠正这种情况。不可行和不可取的个体很可能不会繁殖,也不会将基因遗传给后代。这再一次强化了物种形成的理念,并使生命树上的谱系朝着不同的方向发展。

杂交种的成虫不能生育

尽管杂交并不普遍存在于自然界的所有物种中,但仍有许多杂交种是有活力的合子,甚至是有活力的成虫。然而,大多数动物杂种在成年时是不育的。这些杂交种中的许多具有染色体不相容性,这使它们不育。因此,即使它们在发育过程中幸存下来,并且足够强壮,能够进入成年期,它们也无法繁殖并将基因遗传给下一代。

由于在自然界中,“适合性”是由个体留下的后代数量决定的,而且基因是通过遗传的,因此杂种通常被认为是“不适合的”,因为它们不能遗传基因。大多数类型的杂交种只能通过两个不同物种的交配,而不是两个杂交种产生自己的后代。例如,骡子是驴和马的杂交种。然而,骡子是不育的,不能生育后代,所以制造更多骡子的唯一方法是让更多的驴和马交配。

  • 发表于 2021-09-14 19:19
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  • 分类:科学

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