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这是个很有意思的问题,我们不妨开一下脑洞,姑且想象一些不同物种可以随意繁殖后的场面,届时,狮身人面的动物、美人鱼、鸟人将会产生,山海经中的奇珍异兽也会遍布山林,甚至在人类生活的区域内,也有猫狗(猫和狗的后代)、牛羊(牛和羊的后代)、人X(某种动物的名字)等等,这些你想都不敢想的生物出现在地球上。到时候,地球上一片“生机勃勃”、乌烟瘴气,再下去多少年后,世界上就不会有一种纯种的动物了,而是被一群经过数次杂交,来自于不同动物基因组成的“怪胎”所填满的世界。

好了,我们把脑洞收一收,谈一下正题:为什么只有同一种生物才可以繁殖生育呢?

不同物种无法正常繁殖是因为有生殖隔离

在自然界中生活着数之不尽的动物,它们被科学家命名并分类,而分类的标准主要有三个:特征、基因相似度以及能否繁衍后代。其中,能否繁衍可以继续繁殖的后代是重要的依据,简单的说就是物种间能够主动的交配,而且交配后还可以产下拥有继续繁殖能力的后代,那么这就是同一物种的动物。只要完全满足以上条件的动物都是有生殖隔离的。

因此,生殖隔离的定义就是在自然条件下,物种间不交配、或者交配后不会产生后代,亦或者产生后代不具备生育能力。

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在自然界中,所有的动物都遵循着生殖隔离的约束,它们对其他的物种没有任何的性取向,这就是第一层的隔离。正是这层隔离,让同在一个生境中的狗和猫不会有交配的行为。而且即使在人为的干预下让狗和猫交配,它们也会因为体内基因的差异,精卵细胞无法正常结合,这就是第二层的隔离。

但是,在人为的干预下,这一层生殖隔离可能会被打破,比如将两头不同性别的狮子和老虎长期放在一起饲养,在发情期,它们是可能交配的。而且由于狮子和老虎的亲缘关系比较接近,所以它们还能够产下后代-狮虎兽。只不过,狮虎能够成功受孕的几率仅有1-2%,这就是部分基因异同的原因造成的。

尽管狮子和老虎、驴和马这些基因较为接近的动物能够产下后代,但是它们仍然受生殖隔离的约束,因为它们的后代狮虎兽和骡子都是不具备生育能力的。

在生物的分类中,种是最基础的分类,而且经过试验我们也能够发现,物种间能够产下后代(不论是否具有生育能力)最起码也要是同科同属不同种的动物,一旦属都不同了,比如猫和老虎(一个猫属,一个豹属),它们是永远了无法繁殖后代的。

因此,之所以有不同的物种分类,就是因为不同的物种间具有生殖隔离,而有了生殖隔离,不同的物种在自然条件下即使在一起也不会有繁殖行为。所以,繁殖严格意义上说是同一种动物才能够进行的事情。

那么,生殖隔离又是如何形成的呢?

简单的说,生殖隔离是自然形成的,对于物种本身来说,它们有判断同类和异类的方法,比如科学家曾经将同一种果蝇分开来培育,两群果蝇分别用不同的固定食物饲养,经过多代繁殖后,这两种原本来自同一种群的果蝇竟然不会彼此交配了。这就是在不同环境下,原本的同一种动物形成了不同的习性和特征,最终造成了它们第一层生殖隔离的形成。

除了果蝇的实验外,在非洲大草原上,野生的两种斑马山斑马和平原斑马是斑马属下的两个不同的种,它们在分布上有很大的重合,但是,根据科学家的观察和研究发现,在交配季,两种斑马会主动的避让对方,两种斑马的族群也会有明显的界限,并且两种斑马不会发生交配的行为。这就是进化的力量,同时也是自然选择的结果。

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我们再倒回到物种的分化。现存世界上的任何一个物种都不会一下就形成的,从科学的角度看,哺乳动物都有共同的祖先,那么是什么让一种动物成为了无数种动物呢?没错,就是演化。同一种动物在不同的环境下,习性和特征都为了适应不同的环境而缓慢地改变着,随着时间的推移,这些改变在慢慢的累积,等到累积到一个值时,物种的分化就完全形成了。那么,这个值究竟是什么呢?根据科学家的研究发现,在不同环境下的同一物种,体内的基因会发生改变,分化的时间越长,其后期形成的基因也就越明显。从物种的划分上看,界门纲目科属种,以种为基础,分类越接近的物种,分化时间越短,其体内基因位点形成不同等位基因的可能性越高,而两个不同的物种想要交配后产下后代(像狮虎、驴马)必须要有两组以上的基因位点被置换成不同的等位基因。

因此,生殖隔离的形成是自然选择的结果,而这种自然选择导致了动物为了生存发生了体内基因的变化,最终导致了物种的独立性越来越强,最后形成了独立的物种。

总结

正是因为同一物种才能正常繁殖才保证了生物的多样性和独立性,而物种的形成是一个漫长的过程,它们是自然选择和物种适应的产物,从形成物种的那一刻起,物种间的决定繁殖的基因就完全不同了,因此,只有同一物种才能够正常的基因结合,产生后代。