生命演化史中有没有「生殖隔离」出现之后又消失的情况？ 第1页

Abstract：真是个很好的问题。简明的答案，就是一个字，有！而且有很多（一些？不少？）！

Dec 5 2016更新：

银鸥是我第一个想到的（谁让它交的这么乱），研究的最多也最有趣的例子。但是仔细考虑一下，DNA分析追溯历史还是没有亲眼看到历史更加可靠。因此我补充下面这个新的例子：

1.2 大小三刺鱼的物种消灭

在西方国家的最西部不列颠哥伦比亚，有一个美丽的Enos湖

这里栖息着各种各样的小动物

其中一个就是今天故事的主角，叫做三刺鱼（是一种濒危动物所以不要想着吃）

上世纪的科学家们发现包括Enos湖在内的一共六个湖里面，都同时存在两种三刺鱼，一种大鱼（Benthic）吃大虾米，一种小鱼（Limnetic）吃小虾米，两种鱼在形态、行为上有明显的差异，而且生殖隔离非常强。

P.S. 虽然每个湖里都有一样的一B一L两种鱼，但是DNA分析说明至少有4个湖是完全独立的——有着不同的祖先，湖和湖之间也没发生过交流。这样就形成了物种分化的“完美重复实验”：这种相似的湖泊里面，三刺鱼总要进化成这种一大一小两种鱼的物种对，歪锐因垂斯汀。所以很多进化和生态学家上个世纪没事就来遛一遛，也就发现了下面的故事。

(Adapted from Seth M. Rudman, and Dolph Schluter 2016)

书归正传，两种三刺鱼从冰川期结束后在一个湖里相安无事近一万年，然而就在最近20年，他们面临着灭绝的危险。这一切的背后是人性的扭曲还是道德的沦丧……1988-1992年间，非法带入的云斑鮰（鲶科的，这个好吃），把Hadley湖的三刺鱼都消灭了。而在Enos湖，情况则有些不同，两种鱼变成了一种鱼。

最开始的时候两种鱼的形态特征还泾渭分明，大家兴高采烈地来采一点鱼做研究。到1988年的时候，大家发现捞上来的两种鱼已经开始有夫妻相了（嗯？）。那时候科学家多单纯啊，没有嗅到一点jq的味道，继续研究。等到1997年，啊，这些鱼怎么都长成一副德行了？2000年，曾经有两种鱼可以研究我却没有珍惜……

(Adapted from E. B. TAYLOR et. al 2006, 横纵坐标是形态测量计算得到的值）

难道其中一种鱼灭绝了吗？不能啊，人类活动一向都是一出灭一群，怎么会留一个活口呢。于是科学家对鱼标本进行了DNA检测。然而事实总比想象更惊悚（见证奇迹的时刻）：

1994年的时候，一大一小的BL成年鱼，在遗传上还是独立的两种鱼。根据94年的数据，我们可以估计两个物种杂交后代的特征（Hybrids）。1997年，隔壁湖的鲶鱼汤还没喝完，BL两种鱼就已经融合成一种了，和预测的几乎一致。到2000年，成年鱼（A）还是和杂交预测的结果差不多，不过未成年鱼（J）已经发展了自己的新节奏，以至于2002年捞上来的三刺鱼完全是一个新物种了

(Adapted from E. B. TAYLOR et. al 2006, 横纵坐标是遗传图谱的相关性分析特征值）

——既像B又像L，大虾小虾统统吃掉的R鱼，rua！

(Adapted from Seth M. Rudman, and Dolph Schluter 2016)

数千年来一直都维持着相忘于江湖，各扫门前雪的保守性观念，就在短短二十年间打破了。这一切谁是幕后推手？到现在也没个定论。

一种假说是淡水龙虾Pascifasticus lenisculus（好吃的）入侵Enos湖导致的。两种三刺鱼筑巢的环境本来是不同的。龙虾会吃三刺鱼，吃用来筑巢的水草，还把水搅浑。三刺鱼为了群体生存，要加大繁殖力度。然而无家可归上街交配在谁也看不清谁的情况下，会发生什么呢……这时候一旦出现突变个体能够打破原有的生殖隔离，其优势是可想而知的——其子代可以和两种鱼中的任何一种鱼交配，称为两种鱼遗传交流的桥梁。从而杂交概率就会急速上升，直到再也没有纯种的B和L。

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睡了一觉发生了什么= =轮带逛了吗

评论区很多问鸽子为什么这么大的…人家是鸥啊喂！为什么这么大？本来就这么大，成年银鸥翅膀打开了可以到1米6，站高60多cm，很大的鸟。

小白鼠为什么屌丝我不清楚哎，反正这只公鼠每次主动去趴到雌鼠身上交配，雌鼠都会无一例外地会把它一脚踹开。

地域隔离不是生殖隔离的直接证据，但是经常可以用来解释生殖隔离是怎样形成的。

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真是个很好的问题。简明的答案，就是一个字，有！而且有很多（一些？不少？）！

按知乎上的惯例，写一个新回答之前都得实名反对一下（这才显得自己很专业）……自称生物学盲的高票答案马老师

做的推测由于对进化的理解只有一半，得出了一些错误的结论。虽然对于对生物不太懂的受众是有一定启发性的，但是，这种问题的答案……连车都没开起来怎么可能对的了？

河大

题主的题设实际上也挖了个坑，为高票跑偏埋下了伏笔。

我先正面回答一下题目，再说说为什么题设跑偏了和高票答案的结论是有问题的。

1. 生命演化史中有没有“生殖隔离”出现之后又消失的情况？

有，有很多。

在植物界生殖隔离出现后又被打破的例子实在是太多了（一会儿说为什么），但是我实在不喜欢素段子，所以还是举动物界的例子吧：

先写这个实验证据最明确的，存在的生殖隔离最清晰，也是最暴力的杂交例子：

1.1 北冰洋鸥属的进化与混乱杂交史

这个例子里面，生殖隔离出现后又被打破的是一群各种各样的鸥，其中的代表例子是银鸥和美国银鸥。

如果你知道环形种这个概念，一定对银鸥的例子不陌生：

这个表情严肃的鸟，其所在的鸥属有着非常混乱的杂交圈，他们分布在北冰洋周边，形成所谓的环形种（ring species）：凡是地域相邻的两个群体之间都可以杂交，而不相邻的则不能杂交，而且有一对称为“终点”的不能杂交的这么一系列群体/物种。鸥属的其中一个环是这样的(摘自wikipedia)：

1: 小黑背鸥 L. fuscus, 2: 也是小黑背鸥（西伯利亚分部）Siberian population of Larus fuscus, 3: L. heuglini, 4: 织女银鸥的一个亚种 L. vegae birulai, 5: 织女银鸥 L. vegae, 6: 美国银鸥 L. smithsonianus, 7: 银鸥 L. argentatus.

简单地讲，1和2可以杂交，2和3可以杂交，但是1和3因为空间隔离不会杂交，1和4就更不可能了，到最后，小黑背鸥（1）和银鸥（7）的差异变得如此之大，以至于虽然生活在一个地方，但是完全不能互相杂交。我的p友的p友的…的p友，不是我的p友。

这种现象是怎样进化出来的呢？最简单的假说，就是认为啪啪的关系代表了进化的亲缘关系，可能发源地在欧洲，1的一部分群体后来扩散到了西伯利亚演化成2，2的一部分群体又扩散到东西伯利亚演化成3，……最后美国银鸥（6）中的一小撮飞回欧洲逐渐演化成银鸥（7）的时候，数万年前是一家的那些旧亲戚，已经不能一起愉快地大和谐了。这种假说也被称为环形种模型（ring-species model），演化过程中，随着迁移距离的增加，生殖隔离不断扩大，因此就可以很好解释1和7为什么不能杂交。早期假说基本上是这样一个思路。

但是！这些鸥其实并不符合“环形种模型”的解释。银鸥（7）不是美国银鸥（6）迁徙到欧洲后产生的“移民二代”，而是欧洲土著（Dorit Liebers et al 2004）。通过对大量样本做DNA分析，我们可以判定物种过去基因交流的模式以及发生的时间（就是一张写着诸如“xx年王二狗和李小花生下了赵铁栓”的总谱），从而推断出进化和迁徙的途径，如下图所示：

我们可以观察到进化的两个历程是绿色祖先-->7和黄色祖先->3-->4,5-->6。也就是说，银鸥（7）和美国银鸥（6）是亲缘关系非常遥远的两个物种，他们的祖先之间有明显的生殖隔离，但是这并不妨碍他们现在能够一起愉快地生小鸥。这种杂交关系是后来重新建立的，由于地缘关系，可能是趋同进化导致的，但是具体原因并不清楚。不但如此，在北冰洋圈的这些鸥类之中，很多能够互相杂交的物种对，都不是进化关系上最近的亲缘物种；而进化关系上进的物种，也不一定能杂交，比如marinus和它的亲戚朋友都建立了完全的生殖隔离。

由于各个鸥种之间还在发生着此消彼长的侵入，进化仍在进行，很有可能在不久的将来产生新的物种和杂交模式。

1.3 大中华区暗绿柳莺亚种演化史

1.4 鱼种形成大逆转，只因生活所迫

1.5 德州狼种乱杂交，也是生活所迫

（挖坑待填）

---下面说说题干的问题---

2. 生殖隔离是由基因组成决定的吗？

并不是。

什么是生殖隔离？就是要么两个群体之间不能互相交配，或者即使交配了后代也不能生育。生殖隔离的原因机制其实有非常多：

有行为差异是主要原因的，当然你可以通过一些手段逼良为娼，按住它们强行交配，很多也是能够获得可育后代。比如复旦的小白鼠突变体库里里有一个“屌丝突变”的公鼠，所有的母鼠都不愿意和它交配。它的身体其实是很好的，并没有精子不育、ED这些毛病。如果人工授精，还可以获得同样是屌丝的“可育”后代。

有的是生理结构上的差异，比如size不匹配，你可以做人工授精，也是能够获得可育后代的。

这都属于交配前隔离。

还有一些属于交配后隔离，可以交配，但是要么不能形成受精卵，要么受精卵会变成死胎，要么生出来后代也不能生育。

基因组成对生殖隔离不是决定性的，有相同的基因也可能有生殖隔离，有不同的基因也可能没有生殖隔离。

毫无疑问，当基因组成差异非常大时，肯定是会有生殖隔离的。但是多大才算大呢？很多情况下，两个不能杂交的物种之间的基因差异，其实比他们种内的差异还小（比如上文的乱交鸥的例子）。在很多情况下，基因组成是不能决定最初的生殖隔离是怎样形成的。如果限定在基因决定的生殖隔离下讨论，就没的玩了……

相同组成的却又生殖隔离的典型例子就是染色体倍数变异。一旦亲本的精卵子提供的染色体不能配成对就会发生生殖隔离，而一旦能够配成对，就会恢复杂交的能力。所以，只要染色体数目一会儿减一倍，一会儿翻一倍，自然就可以产生“生殖隔离出现之后又消失”的情况了。由于植物发生染色体数目变异非常常见，所有很多这样的例子，比如我们日常吃的六倍体小麦。而在动物中，这种例子就很罕见了，毕竟植物的精子或者卵子掉地上可能长成一个新的植株，而我们就没这个能力了，掉地上只能默默地擦了。

---最后说说

的回答中的错误---

3. 进化出相同的基因有多难？

因为题设是有问题的，所以高票的这个答案完全是被带坑里了。不过关于进化的一些设想和结论，也有错误。篇幅所限，我就不夸奖那些有价值的思考了，仅把错误的结论列出来。

3.1 进化并不是一条线

如果把每个基因的变化方式视为一个变量，进化就是在这个维度上亿的空间内一条不断转折的发散线。

首先要明白，进化的基本单位是群体，而不是个体。

进化过程中改变的是整个群体所有个体拥有的基因的“库”。

所以随机行走是一个非常糟糕的类比。一个无家可归的醉汉如果从酒吧出发，可能要花一晚上才能再次回到酒吧。但是一大群醉汉呢？总有那么一两个提前回到酒吧的。如果你养一大瓶细菌，不用多，10毫升，所有可能的DNA单点突变，都会出现在这一瓶菌里。

因此绝不是一条线，而是”一群线”，两者的差别在于，当我们讨论他们的演化特征的时候，如果一个个体从A变成B，另一个个体从B变成A，从整个群体的角度，我们认为没有发生任何变化，但是如果认为每个个体都是独一无二的，则会给出不同的答案。（所以后面开的庞加莱重现时间的脑洞是不适用的）

3.2 选择！选择！选择！

基因“空间”的“体积”远远大于现有宇宙空间，两条线一旦分岔，几乎没有转回来的可能……这就是为什么基因变异可以用来测量物种分化的时间——大家默认基因一旦分化，就以恒定的速度在基因树上散开（抱歉文末提供了反例）。所以，两种动物通过随机变异消除生殖隔离……实现奇迹的概率比中彩票还低得多。

进化不是光有变异就完了的，达尔文心心念念的是自然选择啊！进化不是完全随机的，而是有选择方向的。

还是那个酒吧，还是那群醉汉。如果酒吧外面釜山行，那么所有活下来的醉汉都一定在酒吧里。

基因突变用来测量物种进化上的亲缘关系和分化时间，测量的往往都是快速进化的DNA。这些DNA在序列结构上没那么保守，因此突变是相对中性的（不引起功能的丧失或改变），在连续地不断地突变，受选择影响小可以当做有相对恒定的突变速率。

但是如果这个DNA没那么重要，在不断地突变，很可能就没有一个质变的转捩点。如果没有这样一个分叉点，又怎么可能和生殖隔离有关系呢？

决定我是我，你是你的那些突变，一定都不会是中性的，一般都受到自然的强烈选择。而这些突变所在的基因，也不会是恒速进化的。比如我们和黑猩猩之间的唯一完全不同的基因FoxP2，决定我们有复杂的语言交流，而黑猩猩则没有这样的能力，使用FoxP2去估计我们和黑猩猩的分化时间是不能得到准确结果的。

这种受选择的突变，在特定的环境选择下，发生趋同进化，回复到同一点上，是很常见的。

其实在人类进化历程中就有很多这样的例子。

我在

的回答中还举过这样一个具体的例子：扁卷螺因为环境变动较大需要面对氧气不足的情况，在祖先已经丧失血红蛋白的情况下，重新进化出了血红蛋白。

3.3 趋同进化可以消除种间差异

1.3中讲的就是这样一个例子。水华导致已经分化成不同物种的鱼最后融合成一种鱼了。

的确，理论上有很多不同的基因组合能够解决相同的问题，但是在现实的进化过程中要考虑初始的状态啊。

环境越极端（1.3的例子里是水华污染），能够活下来的基因组合就越少，偏离这些组合死的越快（选择压强度远远超过了突变能产生的进化动力）。在这种情况下进化的结果就是陷入局部的最优组合。如果所有“物种”有着相同的共同祖先，能够触手可及的最优解都是一样的，那么他们毫无疑问最终会变成同一个“物种”。（P.S.这里物种不一定是真实的物种，也可能只是一大组基因序列组合）

在环境极端的时候有必然性，在环境不极端的时候就会有偶然发生的趋同消除种间差异的情况。因为进化的单位是群体，而且有选择发生，有优势的突变一旦在群体中出现要么还没传宗接代就车祸死了，要么就会逐渐扩散开来。因此这种偶然事件的出现概率也没有答主想像的那么低。

3.4 趋同进化有可能是普遍的，也有可能是强烈而必然的

但我依然认为，这是很偶然的现象，而且只是很小幅度的基因趋同。

进化过程中的事件的发生频率是几乎不可能准确报道的。

事实上，如果存在强烈的基因趋同效应，我们观察到的实验现象是：两个物种没有相邻的亲缘关系，生活在相似的环境中，拥有相同的基因。

而造成这个结果的机制，却并不是只有基因趋同一种，最简单的就是两个物种的相同基因来自共同祖先，只不过其他亲戚朋友们用不上这个基因所以把它丢掉了（后面将给出一个例子）。我们往往不能下结论是趋同进化的结果。

还有一些情况我们对基因的功能还不了解，连选择压力是什么都不知道，就更不可能判定趋同进化了。报道量较少的事情，也可能是广泛存在的，只不过限于目前的实验手段没有被广泛发现。

那么强烈而必然的趋同效应有没有呢？答案是肯定的，有很多情况下，只有一组合理的DNA序列，那么就没得选择，只能进化成这样。

一个简单的例子是启动基因表达的必需序列。不同基因的必需序列并不是来自相同的祖先，都是各自产生的，但是只要想表达基因，总得把序列变成这样，不管是从哪个祖先继承来的。一些以前没用的被沉默的假基因，通过这种突变就会恢复表达。我听到一个尚未发表的实验，通过使用人工合成的不能表达的基因进行定向进化，一两个礼拜就能产生新的表达，而新的表达，总是因为在某个地方产生了这组必需序列。

另一个例子是魏斯曼研究所Dan S. Tawfik组和UW的David Baker组的关于生命起源的研究成果（一时找不到是哪篇文章了，知道的朋友请评论区写一下，ty）。生命最开始的时候，DNA、RNA、蛋白质（多肽），他们要组装成一个生命系统，必须有相互作用。而这个最基本的核酸和蛋白质的相互作用的结构，可以通过从随机序列定向进化找到，也可以通过大量的计算进行搜索。最后的实验和计算分析结果证明，这个序列只有一个最优解（一个“关键序列”）。

这是个有趣的结果，但是让人头疼的问题也接踵而来。

我们对所以已知基因组的分析，说明在所有生物的共同祖先中也存在这个“关键序列”。那么我们现在看到的存在于各种各样的基因中的这段“关键序列”，到底是来自于共同祖先呢，还是从其他序列进化得来的呢。我们就不得而知了。

P.S. 关于

提到的一个匿名回答中的看法，我需要澄清一下。首先动物间生殖隔离重新消失的原因我们并不完全清楚。趋同进化并不是充分的解释，在第2部分也提到了基因对于生殖隔离不是决定性的。我在最后这里只是对趋同进化的错误认知进行反驳而不是试图解释为什么恢复杂交能力。趋同进化导致产生相同的基因，甚至物种融合，在理论上没有那么困难。实际条件当然还是苛刻的，光靠趋同进化也不能完全解释生殖隔离消失，而几乎所有的例子只发生有一定亲缘关系的物种之间。

生态竞争中的动态变化是远远快于物种进化的，物种灭绝、共存等现象比恢复杂交要多n个数量级。除了灭绝之外的生态现象我们没有一个完全搞明白的。所以我们的讨论基础只能是，不考虑这些现象，如果这些物种的后代都活下来了，会是什么情景，是“理想条件”，不然就没得聊了╮(╯_╰)╭。

orz被大牛打脸了，果然生物学没有止境，参见

的答案

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12.3增补几个例子方便理解，修正一处错误。

还有关于评论里

提出的北极熊和棕熊交配的问题，很值得单独拿出来说一下。这个例子很难说是符合题目给出的情况。北极熊和棕熊确实可以杂交，这两个“物种”大约在5万年前互相分离，现在是否属于两个独立的物种尚且有疑问。在07年的林奈诞生300周年，Nature杂志发表了一篇有关于物种定义的文章

，里面提到了如下总结

Genetic studies have shown that some brown bears (Ursus arctos) are more closely related to polar bears (U. maritimus) than they are to some other brown bears1. According to some interpretations of the word species, this means that if brown bears are a species, then polar bears are not.

从这篇cell文章

里也可以看出是支持上面的结论的。

——————————以下是原答案————————

花了半个多小时认真写了下，答主目前生物类本科即将毕业，可能文字有些许纰漏，希望大家能共同讨论

就答主目前所知还没有，当然也许是答主了解比较少，学校教授也许会知道一两个个例。题主所说

处于同样的环境中，强大的选择压又筛选出一致的基因

更有可能发生的是趋同进化，即不同的物种在进化过程中，由于适应相似的环境而呈现出表型上的相似性（也有用在不同起源的蛋白质上的，但这里不去考虑），此时虽然两个物种在形态、行为方面可能有所相似，但是却依然保留着基因上的差异，导致生殖隔离依然存在。

自然界中这样的例子有很多比如美洲的食蚁兽和亚洲的穿山甲，分属披毛目和鳞甲目，却为了取食蚂蚁而进化出了类似的生活习性和取食器官，但这并不会导致它们打破生殖隔离。

但是题主的这个问题很有意思，对于生殖隔离的形成原因加了一个限定

某些生物因为长期的地理隔离逐渐产生了生殖隔离，后来这两个物种又因为某种原因，处于同样的环境中

这样就导致这个问题如果作为一个头脑风暴，那么答案就复杂起来了。

我们知道生殖隔离分为交配前隔离、交配后配子前隔离和配子后隔离。在限制条件中并没有具体提到是哪一种，那么分开分析。

1.受精后生殖隔离

这种基本来说是不可能啦~因为受精后生殖隔离包括后代不能成活（某两种亚麻杂交，后代会因为种皮过厚难以突破而不能萌发），杂种不育（比如常见的骡、狮虎兽）或者衰败的情况，也就是说，即使这两个物种还能互相婚配，但是绝后的命运却已经注定了。从根源上就已经否定了消除生殖隔离的可能性。

2.交配后配子前隔离

这个也是没有可能的，受精卵都没有，何谈打破生殖隔离？例子就不举了，随便拿出两个风马牛不相及的物种都属于这个情况。

3.受精前生殖隔离

这种情况下，还是有那么一丝可能的。

受精前生殖隔离包括地理隔离、生态隔离、季节隔离、生理隔离、形态隔离和行为隔离（据

）按照题主所说“两个物种”，那么应该是在基因上产生了一定的差异了。

通常来说，这类生殖隔离所产生的基因流上的差异，如果还比较小，就不会导致如1中所述的情况，也就是说，如果真的能交配，那么是可以产生后代的，后代也可以健康成长并留下自己的后代。

比如答主的某位老师研究的白眉姬鹟和绿背姬鹟（感谢

在评论中纠正错误），这两种鸟类都可以在北京西北的东灵山区找到，是典型的同域物种形成的案例，根据测序大概是在100多万年前开始产生分化——这在鸟类进化上已经是很短的时间了。这两种鸟类具有不同的羽色，这确保了不会出现“嫁错郎”的尴尬，但是它们之间确实可以产生可育后代。

白眉姬鹟♂

绿背姬鹟♂

这两个物种之间所存在的生殖隔离还是切切实实发挥着它们应有的作用，不同种类的雌雄鸟虽然栖息在同一个地域，但行为和外貌上的不同忠实的防止基因流走向它们不该去的方向。所以打破生殖隔离的可能性几乎没有。

——————————————脑洞时间————————————

不过嘛，凡事总有例外，鸟类存在的印痕行为是可能导致雏鸟成年后择偶观念发生改变（请原谅我继续用鸟类做例子）。

所以咱们可以假设物种A、B，分家还没多久，生殖隔离也是停留在求偶行为或者羽色差异上，然后，一只鸟A的蛋在狂风骤雨中，掉到了鸟B的窝里，被不知情的亲鸟抚养长大（好吧这种鸟也是比较傻了）。然后，取向被生生掰弯了（划掉）！后来强X了鸟B的小母鸟并成功拥有了一窝后代。

好吧确实有这么一线曙光，可惜这窝后代有很大的可能无法成功在AB种群中找到配偶，即使找到了，第三代也会更倾向于种群AB而去寻找亲代所属物种的配偶，最终把这丝光给掐灭。

不过嘛，keep determination，说不定人家真的就成了呢~

去看

的答案，这个答案已经被踢飞。（但这正是我喜欢知乎的原因）

这个问题可以简化为：两种生物能否通过进化缩小基因差异，以至于可以通婚？

目前看来动物界木有……虽然自然界中的确有趋同进化的情况。比如说北极大海雀虽然和企鹅的亲缘关系已经很远了，依然进化出了类似的毛色、形状和生活习性。但这两种生物实现类似特征的基因是完全不同的！

为什么呢？因为生物基因太多了，组合方式更多，以至于每一种特征都可以用几（百）万种基因组合来实现。比如说，马后腿膝盖的弯折方向貌似和人是反的，但实际上那个弯折不是膝盖，而是马的踝关节。即马并没有进化出膝盖反向生长的基因，也能达到类似的效果。（这也正体现了有性生殖的优势）

就目前看，动物基因组合的可能性远远超过宇宙中的原子总数，更不要说基因变异导致的变化了。如果把每个基因的变化方式视为一个变量，进化就是在这个维度上亿的空间内一条不断转折的发散线。基因“空间”的“体积”远远大于现有宇宙空间，两条线一旦分岔，几乎没有转回来的可能。

（数学上有个结论：

，着维度的增加，回到出发点的概率将变得越来越低。在四维网格中随机游走，最终能回到出发点的概率是 19.3% ，而在八维空间中，这个概率只有 7.3% 。基因组合这个“高维空间”内靠随机运行返回原点，概率可以直接视为0）

这就是为什么基因变异可以用来测量物种分化的时间——大家默认基因一旦分化，就以恒定的速度在基因树上散开（抱歉文末提供了反例）。所以，两种动物通过随机变异消除生殖隔离，不是不可能，但我估计需要的等待时间弄不好是一个和宇宙庞加莱重现时间数量级相近的数字，人类能观测到的这几亿种生物太少了，实现奇迹的概率比中彩票还低得多。

当然，植物的生殖方式比较多样，对基因混杂的排斥也不算深，本来就没有绝对意义的生殖隔离，所以也没有明确的“解除生殖隔离”的界限，就不在讨论之列了。

最后，我猜基因技术进步到一定水平，人工转基因可以达到这个目标。但那等于先射箭再画靶子，中十环也没啥可夸耀的。

注1：生物学盲顺嘴胡说，实际上我连90年代的中学生物书都没好好看，准备被打脸。

注2：啊，半小时后我被自己“部分”打脸了。虽然没找到消除生殖隔离的例子，但还真有趋同进化体现于DNA层面的例子，即进化使两种生物之间的基因相似度增加。这么劲爆的消息的确值一篇Nature：

这篇文章首先还是重复了我上面的观点：

伦敦大学玛丽王后学院研究人员 Joe Parker 说：“即便是蝙蝠家族回声定位系统进化了也不止一次。一些物种发射一种固定频率的声音，而另一些则可以调节声音频率。这两种机制的基础生理学和神经生物学复杂性完全不同。”

但下面的回答就比较惊人了：

在回声定位蝙蝠和海豚这两种无亲缘关系的物种之间，有近 200 个这样的基因显示趋同进化迹象。Parker 表示，并不令人感到奇怪的是，名单中包括有与听力相关的基因。还有一些基因与神经发育、视觉、脂肪代谢和消化相关。

未参与该研究的都柏林大学进化和遗传学教授 Emma Teeling 表示：“我感觉惊奇的而是，他们发现了一大堆通常在感官知觉中不起作用的基因，显示了一些回声定位蝙蝠和回声定位鲸鱼之间趋同的证据。对于那些对回声定位生理学感兴趣的研究人员，它们有可能是一些值得探讨来了解声觉的目标基因。”

事实上，“大多数的蛋白质都不能独自发挥作用，它们都是一个网络的组成部分，” Parker 说。如果少数听力基因的结构和功能受到它们在回声定位中作用的严格限制，与它们互作的蛋白质的结构也可能受到影响。实质上，有可能存在一连串的自然选择。

Parker 表示：“当自然选择正在起作用时，它不一定总是利用一个无限大的绘图调色板。有时候，它可能两次提出相同的方案，不仅是在物理水平上，也达到了分子水平——假设有可能存在这种的 DNA 组合，坦白讲这真是非常惊人的。”

另一篇Science文章也指出了类似现象——在分子层面观测到趋同进化

但这些昆虫确实令人惊异。超过20多个物种独立地获得了相同基因的突变。这些突变使得昆虫生成了毒素无法影响的其他版本。

有许多的昆虫是以一种微妙的方式通过建立这一基因的双重拷贝来形成抗性。

Andolfatto 说：“现在它们可以参与完全不同的游戏。它们使一个拷贝基本上维持不变，而抓住另外一个拷贝，开始探索一些新进化途径。”这些具有重复基因的昆虫最终会形成一种抗性形式和一种脆弱形式。

他怎么知道这些适应性改变不是一次在一个共同的祖先进化而来?Andolfatto说这些他们研究的食毒昆虫关系非常的远，大约3亿年前就发生了分离。它们都具有关系更近却无法耐受这种毒素的近亲。

近期发表在PNAS杂志上一项研究也获得了相似的结果。

芝加哥大学进化生物学家Marcus Kronforst说：“这些都是很好的论文，描述了一个惊人的趋同进化的例子。你可以看到所有这些关系极远的昆虫独立地进化至相同的选择压力——以相同的方式解决了这一问题。”

但我依然认为，这是很偶然的现象，而且只是很小幅度的基因趋同。如果让两个分开的物种再进化出类似的基因，以至于能相互通婚生出正常的后代，我猜进化史上应该还没有先例。

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