问题

能产生可育后代,但发情期不同算不算生殖隔离?

回答
你提出的这个问题触及了生殖隔离的核心,也非常有意思。简单来说,如果两个物种之间能够产生可育后代,但在发情期上存在差异,这通常被认为是一种重要的、发生在交配前的生殖隔离机制,但它本身并不能完全定义“生殖隔离”的全部范畴。

为了更详细地解释这一点,我们需要先理清几个概念:

1. 生殖隔离 (Reproductive Isolation)

生殖隔离是物种形成过程中至关重要的一环。它指的是阻止不同物种的成员之间进行有效的繁殖,从而维持物种边界的机制。 简单来说,生殖隔离就像一道屏障,让不同物种的基因库保持相对独立,防止基因自由交流。

生殖隔离可以分为两大类:

交配前隔离 (Prezygotic Isolation): 发生在受精之前,阻止杂种个体(杂种个体指的是不同物种的个体交配产生的后代)的形成。
交配后隔离 (Postzygotic Isolation): 发生在受精之后,即使发生了交配并产生了受精卵,但杂种个体要么无法存活,要么无法产生可育的后代。

2. 发情期不同:一种交配前隔离

你提到的“发情期不同”就属于交配前隔离的范畴。发情期(也称为动情期或性周期)是指许多雌性动物在生理上和行为上对交配最易接受的时期。如果两个物种的雄性和雌性恰好在生理上能够相互吸引,但它们进入发情期的时间却错开了,那么:

雄性可能在发情期到来之前就已经过了性欲高峰,或者发情期已经结束。
雌性可能在雄性有能力交配的时候还没有进入发情期,或者在她能够接受交配时,能够与之交配的雄性已经过了发情期。

这种时间上的不匹配(Temporal Isolation)直接导致了它们之间无法进行有效的交配尝试,自然也就无法产生受精卵。因此,发情期不同是一种非常有效的生殖隔离机制。

3. “能产生可育后代”与生殖隔离的关系

关键在于你最后一句的设定:“能产生可育后代”。

如果两个种群之间能够成功交配,并且产生了能够继续繁殖下一代的后代,那么从严格的“形成一个独立物种”的角度来说,它们可能还没有完全形成生殖隔离,或者说生殖隔离还不完全。

这是因为,物种的定义(最广为人知的生物学物种概念)强调的就是它们之间不能产生可育的后代,或者即使产生了,也无法成功地将基因传递下去。

举个例子:

狮子(Panthera leo)和老虎(Panthera tigris)是两个不同的物种。它们在野外几乎不可能自然相遇并交配,因为它们的地理分布不同,而且发情期也有差异。即使在动物园里,如果它们被放在一起,而且碰巧发情期也凑巧同步了,它们是可以杂交产生后代的,比如狮虎兽(Liger,雄狮与雌虎所生)和虎狮兽(Tigon,雄虎与雌狮所生)。

然而,这些杂交后代通常是不可育的。例如,狮虎兽的雄性通常是不可育的,而雌性有时可以繁殖,但其后代在遗传上也存在问题。这意味着狮子和老虎之间的基因交流最终会被切断。

现在我们回到你的问题:“能产生可育后代,但发情期不同算不算生殖隔离?”

如果它们“能产生可育后代”,这本身就表明交配后隔离可能不完全,或者根本不存在。

但是,发情期不同这个因素,恰恰构成了交配前隔离,而且是很强的隔离。

所以,我们可以这样理解:

发情期不同,是他们之间存在的一种生殖隔离机制,而且是交配前的隔离。
但是,如果它们之间确实能产生可育后代,说明从最终能否独立繁衍后代的角度来看,它们的物种界限还没有完全确立,或者隔离不完全。

总结一下:

发情期不同是一种生殖隔离。 它有效地阻止了基因交流,是物种形成的重要驱动力。
但“能产生可育后代”是衡量物种是否完全独立的另一个关键标准。 如果两个种群之间能产生可育后代,即使它们有发情期差异,也只能说它们的生殖隔离“尚未完全”或者“存在部分生殖隔离”。

想象一下一个篱笆。发情期不同就像篱笆上有一道很宽的门,很少有人能走过去。但如果门可以被完全锁死(即后代不可育),那就成了真正的隔离。如果门只是偶尔有人能通过(即产生少数可育后代),那隔离就不那么彻底。

所以,答案是肯定的,发情期不同是生殖隔离的一种形式,是隔离的一部分。 但是否算作“完整的生殖隔离”,取决于它们是否能产生可育后代这个更深层的标准。如果能产生可育后代,那么这个生殖隔离就不算完全,但依然是存在的、重要的隔离。

在生物学上,我们更倾向于认为,如果两个种群之间存在任何形式的隔离,导致它们在自然状态下基因交流受阻,那么就存在生殖隔离。 即使偶尔有杂交,但如果后代存活率低或不可育,那仍然是生殖隔离的证据。而发情期不同,正是一种强大的“障碍”。

网友意见

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算,在定义上,“发情期不同、在自然条件下不会互相交配”属于生殖隔离-交配前隔离-时间隔离。

可以用激素、光照、温度等诱导动物发情。雌性哺乳类的发情、排卵通常由垂体分泌的促性腺激素和卵巢分泌的激素调控,那些激素可以人工合成或从屠宰的养殖动物中提取,按你要搞的动物发情前的正常激素变化规律注射。一些动物的神经系统检测白天的持续时间来调控发情相关的激素水平,在人工环境里调整光照可以操纵其发情。一些两栖类检测气温来调控交配行为的起始,将不同季节交配的物种养在各自所需的温度下可以同步开始交配行为,那之后短暂放在同一空间内就会互相交配。

可以在雄性个体发情时取其精液冷冻保存,在雌性个体发情时人工注入。

可以手术取这些动物的生殖腺里的细胞出来培养并操作,融合出的受精卵放到该物种需要的条件下,例如交配后的发情雌性子宫里。

可以取这些动物的其他体细胞来诱导为 iPS 细胞,再诱导它们产生生殖细胞,以下略。

这些都不一定有必要。当你在人工环境里混养这些动物,它们的生理节律是可能发生改变、变成同步发情的。如果着急要制造杂种,可以先从便宜的方法开始试。

交配前隔离可以分为栖地隔离、时间隔离、行为隔离、器官隔离,每一个都导致动物在自然界不能成功地互相交配。在人工环境里这些都很容易被打破。

交配后隔离(配子无法结合、配子结合出的合子无法发育、合子发育后死胎或流产、生出的动物无法生存、生出的动物无繁殖能力等)会更难处理一些,单纯的无法结合可以用大针解决,其他的可以试试改造那些动物的基因。

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