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人類和大猩猩之間,為什麼會有生殖隔離?科學家是如何發現的?

由 答案在這兒 發表于 娛樂2023-01-30
簡介簡單來說,在那時有兩支基因存在細微差異的族群進行了交配,從而讓一個兼有人類、黑猩猩特徵的雜交群體出現

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2012年3月,英國的《自然》雜誌上刊登了一篇有關於

大猩猩基因研究

的論文,該論文指出

英國桑格研究所等機構的研究人員已經對大猩猩的基因組完成了測序

而這一結果也代表著,科學家已經完成了對所有人科動物的

基因組測序

人類和大猩猩之間,為什麼會有生殖隔離?科學家是如何發現的?

隨著諸多基因測序結果的公佈,大家意識到原來這些大猩猩真的與我們如此親近,而科學家也在研究的過程中,發現了人類與大猩猩之間存在生殖隔離的原因。

那麼,他們究竟是如何發現的呢?

人類和大猩猩之間,為什麼會有生殖隔離?科學家是如何發現的?

基因研究揭露生殖隔離的真相

要弄清楚為什麼人類和黑猩猩之間存在生殖隔離機制,就先要明白生殖隔離到底是什麼。

它主要指的是

親緣關係相近的兩個物種在自然環境之下不會交配,或者進行交配之後也無法誕下後代,有的即使能夠生下後代,其後代也不具備繁衍特性。

以大家最熟悉的馬和驢為例,它們之間就存在生殖隔離,這就導致它們雖然能交配並誕下後代,可是其後代卻不能靠自身繁衍,自生下來就變成了“太監”。

人類和大猩猩之間,為什麼會有生殖隔離?科學家是如何發現的?

生殖隔離可能發生在受精前或者受精後,二者的叫法有所不同。對於人類和大猩猩來說,

生殖隔離應該就發生於受精前。

從分析來看,人類和各種靈長類動物的“分家時間”是不一樣的,其中最早的是猩猩,它在1400萬年以前就與人類分離了,而大猩猩在約1000萬年以前才於人類分開,因此

它與人類的基因相似度高達98%。

至於黑猩猩,它與人類的分離最晚,大約是600萬年前。

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該研究小組在對人類、黑猩猩和大猩猩體內超過11000個基因進行篩查之後發現,雖然表面上人類和黑猩猩之間的遺傳關係更為密切,但實際上人類有

15%

的基因組序列更接近於大猩猩。

按理來說,基因的相似度都已經達到了如此恐怖的情況,想要實現交配並繁衍後代是有機會的。

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可事實上,2%或者1%的差異都會讓3000多萬個基因點發生突變,在這種情況下,人體當中擁有的3萬個基因,約有80%都會受到這些突變的影響。

資料顯示由人的FOXP2基因(該基因有助於人類說話)製造出的蛋白質與黑猩猩體內該蛋白質相比,就有兩個氨基酸不一樣。此外,小腦症基因和ASPM基因的細微變化可能是造成人類和黑猩猩腦容量出現巨大差異的“幕後黑手”。

首先,人類的染色體數量是

23對

,大猩猩的染色體數量卻有

24對

,在染色體數目不對等的情況下,想完成配對並且讓胚胎正常發育是不可能的。

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其次,科學家曾在完成人類Y染色體和黑猩猩Y染色體的測序工作之後,發現

二者於MSY區(雄性特徵區)在結構上有著明顯的區別。

人類MSY區的的染色質主要是由

擴增序列、X退化系列和X轉座序列

組成的,而黑猩猩的MSY常染色質則是由

擴增序列和X退化序列

組成的,缺少了X轉座序列的參與。

不難看出,雙方的

性染色體

存在巨大差異,並且這種結構性的差異是無法進行“修補”的,而繁衍必然需要性染色體的參與。

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再加上人類的祖先自從選擇和大猩猩分道揚鑣之後,就做出了許多的改變,比如說選擇更多的進化大腦,選擇直立行走,選擇褪去身上厚厚的毛髮。

這些因不同基因造就出來的結果,又怎能進行融合呢?

當然,為了能夠更好解釋我們與大猩猩之間的不同,研究人員還進行了更深層次的研究。最終發現,人類基因當中出現了

大量重複排列

的結果。

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這就意味著,人的基因在這麼多年的進化當中“原料”雖未改變,依舊與大猩猩的基因相似,但是組合方式卻已經變換多次了。

在這種情況下,二者在某些方面展現出了很大的差異,而這些差異就使得人類和黑猩猩之間存在生殖隔離。

而且就算未來真的有科學家使用某種特殊的手段,強行融合了二者的基因,這個誕生的新生物也會是個畸形。

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人類曾嘗試人猿雜交

值得一提的是,其實當人類開啟基因的大門之後,就曾試圖讓人類和猩猩繁衍後代,製造出一種體型、體能具備超強優勢,又有一定人類智慧的“猿人”。

比如在二十世紀初,生物學家伊萬諾夫就曾招募過志願者,並且花重金購入了不少猿猴,準備進行實驗。

他最初想讓拿來實驗的猿猴接受人類男性的精子,完成懷孕。後來發現,這種方法實施起來過於困難,因此便轉換方式,開始招募女性志願者,提取出猿猴的精液注入她們體內,以此觀察能否完成人工授精。

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最後由於種種原因,這個實驗還是失敗了,並且人們也不能接受他這種瘋狂的舉動。畢竟,依靠這種方式創造出的“怪物”是非常恐怖的,

人類的道德認知也不能接受這種操作。

那麼,這是否就意味著人類和猩猩之間,從來就沒有出現過“交配”現象?人類祖先最初選擇走上進化岔路口的時候,與猩猩之間就已經有生殖隔離了嗎?

人類和大猩猩之間,為什麼會有生殖隔離?科學家是如何發現的?

古人類與黑猩猩有過雜交

其實從上文的解釋不難看出,人類和大猩猩算得上是同源,只不過我們在進化道路上選擇了不同的方向。可是在基因尚未進行大規模的重排組合之前,人類祖先和黑猩猩之間是不存在明顯生殖隔離的。

比如在2006年時,哈佛大學和麻省理工學院的研究小組就聯合在《自然》雜誌上釋出了相關的研究論文,

他們在首次對人類和黑猩猩全基因組進行了分析之後,認為人類和黑猩猩之間存在兩次分離,在1000萬年前就已經完成了第一次分離,在進化了400萬年之後,又走到了一起。

人類和大猩猩之間,為什麼會有生殖隔離?科學家是如何發現的?

簡單來說,在那時有兩支基因存在細微差異的族群進行了交配,從而讓一個兼有人類、黑猩猩特徵的雜交群體出現。而在這個雜交群體的演化之下,孕育出了現代人類和現代黑猩猩這兩個分支。

他們之所以這麼認為,是因為

人類性染色體當中的X染色體顯得非常年輕,比其他人染色體的平均年齡小120萬年左右。

這就是古人類和黑猩猩進行雜交之後產生的結果,畢竟從目前的研究來看,只有雜交才讓X染色體有了更多的重組機會和選擇餘地。

人類和大猩猩之間,為什麼會有生殖隔離?科學家是如何發現的?

值得一提的是,在人類祖先與黑猩猩纏綿的歷史當中,雜交出來的男性基本都沒有繁衍能力,因為基因的差異使其精子喪失了活性。而女性則因為擁有兩條X染色體,能夠實現繁衍後代的重任。

當然,雖然透過基因測序科學家有了一定的發現和猜測,卻依舊無法完全證明現代人類曾是“雜交混血種”,除非能夠找到更多的證據。

並且,對於人類可能是“雜交”而來的這件事情,大部分人也無法接受。

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