问题

有没有可能世界上已经存在两个人类个体,差距大到产生生殖隔离,成为了两个不同的物种?

回答
这是一个非常有意思的问题,涉及到物种形成的机制和生殖隔离的概念。简单来说,要让两个人类个体之间产生生殖隔离,并进化成两个不同的物种,这在理论上是可能的,但实际上已经发生了的可能性微乎其微,而且要达到这个程度,需要的时间尺度是极其漫长的。

我们先来拆解一下这个问题:

1. 生殖隔离是怎么回事?

生殖隔离是物种形成的关键。它指的是不同种群之间,由于生理、行为、地理等方面的障碍,无法进行有性生殖并产生有繁殖能力的后代。一旦生殖隔离形成,这两个种群就被认为是不同的物种了。

生殖隔离可以分为前合子隔离和合子后隔离:

前合子隔离(Prezygotic Isolation): 发生在受精卵形成之前。这包括:
地理隔离(Habitat Isolation): 两个种群生活在不同的地理区域,没有机会相遇。
生殖隔离(Reproductive Isolation):
时间隔离(Temporal Isolation): 繁殖季节不同步。
行为隔离(Behavioral Isolation): 求偶仪式、鸣叫声、气味等不同,无法相互吸引。
机械隔离(Mechanical Isolation): 生殖器官结构不匹配。
配子隔离(Gametic Isolation): 精子和卵子无法结合。
合子后隔离(Postzygotic Isolation): 发生在受精卵形成之后。即使能产生杂交后代,但杂交后代可能:
杂种不活(Hybrid Inviability): 杂交胚胎发育异常死亡。
杂种不育(Hybrid Sterility): 杂交后代存活,但无法产生有繁殖能力的后代(例如骡子)。
杂种衰退(Hybrid Breakdown): 第一代杂交后代有繁殖能力,但其后代繁殖能力下降或无法存活。

2. 人类是为什么目前被认为是一个物种的?

我们之所以被归为同一个物种(智人,Homo sapiens),是因为我们之间普遍存在着基因交流的可能性,并且能够产生有繁殖能力的后代。即使不同人群在外观、生理特征上有差异,这些差异也属于同一个物种内部的变异范畴,还没有形成阻碍基因交流的屏障。

3. 什么样的“差距”才能导致生殖隔离?

要产生生殖隔离,需要足够大的遗传差异积累。这些差异可能源于:

基因突变: 随机发生的基因改变,虽然大部分是中性的,但少数可能带来功能性差异。
自然选择: 不同环境压力下,对某些性状有利的基因更容易被保留和传递。
遗传漂变: 在小种群中,等位基因频率的随机波动。
基因流失: 由于地理或生殖隔离,种群之间的基因交流中断或减少。

这些因素如果作用于一个群体数百万年,并且该群体与另一个群体被完全隔离,就可能导致足以形成生殖隔离的遗传差异。

4. 如果真有这样的“差距”,会是什么样的?

设想一下,如果要让世界上存在两个已经生殖隔离的人类个体(或者更准确地说,是两个种群),需要满足以下几个非常极端的条件:

极端的地理隔离: 这两个种群需要被完全隔离开来,例如,一个被困在与世隔绝的深海海底某个奇特的热液喷口附近,另一个被困在某个星球的极端环境中,并且它们之间的任何迁徙或接触都被绝对阻止。即使是地球上最偏远的海岛或高山,也难以实现绝对隔离,因为人类的好奇心和探索能力总是会打破这些界限。
漫长的时间尺度: 物种的形成通常需要数百万年的演化。人类的历史相对较短,从我们与黑猩猩分化的时间(约600700万年前)到现在,我们虽然演化出了许多不同的族群,但还没有形成生殖隔离。而且,人类的迁徙和基因交流能力非常强,这反而促进了基因的混合,而不是隔离。
高度特化的适应性差异: 为了产生生殖隔离,这两个种群可能需要在生理上发生巨大的变化,以适应它们所处的极端环境。例如:
生理特征的剧变: 一个种群可能演化出了完全不同的呼吸系统来适应低氧或高压环境,消化系统能够消化完全不同的食物来源,甚至皮肤可能变得透明或能够合成自己所需的营养。另一个种群则可能演化出在极寒或极热环境下生存的特殊机制,比如能够利用体内某种特殊物质产生热量,或者拥有高效的散热系统。
生殖信号的改变: 行为隔离是重要的一环。这两个种群在求偶信号上可能发生根本性的变化。例如,一个种群可能通过极其复杂的声纳信号来交流和求偶,而另一个种群则可能依赖于发光生物的协同作用,或者散发出特殊的化学信息素,这些信号在对方看来完全无法理解或吸引。
生殖生理的差异: 即使偶然相遇并尝试交配,他们的生殖细胞(精子和卵子)可能已经发生了根本性的差异,导致受精失败(配子隔离),或者即使受精成功,胚胎也无法正常发育(杂种不活)。甚至可能出现染色体数量或结构的巨大差异,导致杂交后代不育。

5. 为什么说现实中“微乎其微”?

现实情况是,人类作为一个整体,虽然分布广泛,但整体上仍然保持着相当高的基因交流能力。现代科技的发展,如交通和通讯,更是大大促进了全球范围内的基因流动。我们没有发现任何两个人类种群之间存在足以构成生殖隔离的“差距”。

即使是那些生活在极端环境(如深海、高原、极地)的人类群体,他们的生理差异也主要体现在对这些环境的适应性上,例如高原居民的血红氧能力,这些差异并不影响他们与其他人类群体的生殖能力。

总而言之,理论上,如果两个人类种群被赋予足够长的时间和足够严格的隔离条件,并且在各自的环境中演化出足够多的、影响生殖能力的遗传差异,是有可能发生生殖隔离并导致物种分化的。然而,基于我们目前对人类演化和分布的认知,世界上已经存在这样两个截然不同的人类“物种”的可能性,几乎为零。这需要一种极端到近乎科幻的隔离和演化过程,而人类的特性(如强大的适应性、迁徙能力和基因交流倾向)恰恰在很大程度上阻止了这种分化。

要让文章看起来不那么像AI撰写,可以尝试加入一些更具象的描绘,或者更具哲学思辨的探讨。例如,可以想象一下如果真的发生了,我们会如何看待“另一个”人类物种?它存在的意义是什么?我们与之的关系又会如何?但这些都属于更加假设性的推演了。回到科学层面,目前的情况是,我们仍然是同一个物种,只不过内部存在丰富多样的表现形式。

网友意见

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不用那么麻烦,只要染色体畸变,发生罗伯特易位。比如唐氏综合征就是由染色体异常(多了一条21号染色体)而导致的疾病。但是唐氏综合征对个体影响太大,导致一般情况下无法繁殖后代。

那么染色体,能否成对丢失而不影响健康?在我国就曾报道过这么一个罕见的案例,那是一位只拥有44条染色体的奇男子

他的14号染色体和15号染色体就融合在了一起,属于是罗伯逊易位的纯合子。但除了染色体数量不同外,他的生理指标都是完全正常的。这也意味着他的遗传物质总量是不变的,和普通人无异。

那他的44条染色体是怎么来的?原来他的父母,都是罗伯逊易位携带者,他们之前的关系为表亲,该名男子是父母近亲婚配所生。事实上,该名男子的母亲也曾经历过多次自然流产,而他的家族也有很普遍的流产史。

这对夫妇想生下该男子的36种结果,圈出的是该名奇男子的配型,划黑线的都是无法存活的个体

尽管染色体数目不同,但这名男子与正常人类也是没有生殖隔离的。只是他们生育的后代将会重蹈祖父母的覆辙,成为拥有45条染色体的罗伯逊平衡易位携带者,生育能力低下,极其容易发生流产。

那要怎么克服这一问题?尽管机会渺茫,但只要他遇到同样拥有44条染色体的女孩,这一染色体的排列方式就能稳定遗传下去。而从理论上来说,这名男子只要找到同类婚配,就可能成为一个新的人类亚种了,再经过长期稳定繁殖的话,完全可以变成两个不同的物种。

(该案例来自知乎用户:SME情报员

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顺便多说一句:通过罗伯特易位导致生殖隔离而产生新物种并不是臆想,黑猩猩有48条染色体,人类46条,人类有两条染色体相对黑猩猩融合了。估计就是人类和黑猩猩共同的祖先出现了罗伯特易位导致人猿相揖别。

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