浅谈生殖隔离和染色体数目的关系论文(生殖隔离存在基因交流吗)

导语：浅谈生殖隔离和染色体数目的关系

众所周知，马和驴可以交配产生杂交后代骡子，而骡子不具备正常的生殖能力，此现象被称为“生殖隔离”，当然，肯定也包括无法交配和交配不能产生后代的情形。生殖隔离的存在，维系了物种之间相对稳定的边界，使得生物世界不会陷入一片混乱。

图一：骡子

骡子为何不能生崽？这个问题可能困扰过很多人的童年。常见的解释只是从染色体数目上抓哏，很容易理解。马的染色体为2n=64，驴为2n=62，骡子的染色体则是半马半驴，共63条；63为奇数，无法进行正常的减数分裂，故不能生育。此说看似顺理成章，实际上却经不起推敲。随手就是一个反例：普氏野马的染色体为2n=66，说起来和家马的2n=64也应该“隔离”，然而它俩却可以产生可育的后代。这上哪儿说理去？

图二：野猪

还有，全球的野猪可划分为27个亚种，亚种间和亚种内核型都存在着差异，染色体数（2n）在36～38之间，如西欧野猪2n=36或37，日本野猪2n=38，然而彼此却没有繁殖障碍。说好的染色体数目不同导致生殖隔离呢？以及奇数条染色体就不能减数分裂呢？要知道西欧野猪本身就有2n=37的核型，好像很不科学的亚子。又该怎么解释呢？

图三：沼泽型水牛

再举一个栗子。家养的水牛可分为河流型和沼泽型两个类群，我国水牛绝大部分均为沼泽型，只有云南的槟榔江水牛属于河流型。沼泽型水牛的染色体2n=48，河流型水牛是2n=50，按照染色体数目决定论，这俩兄弟也是妥妥的生殖隔离，而事实却啪啪打脸。沼泽型水牛和河流型水牛之间无生殖隔离，仍然属于同一个物种的不同亚种，如存在隔离就该自立门户了。

图四：槟榔江水牛，河流型

根据研究，沼泽型水牛和河流型水牛的杂交后代染色体为2n=49，减数分裂后能产生两种正常配子（n=24，n=25）和两种异常配子（n=24+1，n=25-1），自群繁殖会导致其子代染色体多态性（2n=50，2n=49和2n=48）；其异常配子与正常配子结合，则产生非整倍性，致其繁殖力降低......如此看来，生命世界远比我们的想象复杂得多，。仅用染色体数目的奇偶性来解释生殖隔离是不够的。即便某个个体的染色体数为奇数，减数分裂时也不会全然懵圈，也有一定几率产生正常配子。

更令人想不到的是，与水牛类似的现象在人类之中也常有出现。一般来说，染色体数目的变动，可能会招致严重后果，比如多了一条21号染色体而导致的唐氏综合征，但这不是绝对的。有一种情况称之为罗伯逊易位，即染色体近端着丝粒发生易位，而这种罗伯逊易位中的平衡易位，主要遗传物质不会丢失，个体的智力和外观均正常。

图五：罗伯逊易位示意图

大约有千分之一的人为罗伯逊平衡易位携带者（杂合子），拥有45条染色体，外在表现基本与常人无异，只有在备孕时才有区别。他们所产生的6种配子中，只有2种配子能与正常人的配子结合产生健康后代，其余2/3的配子则会以极早期流产而告终。这和杂交水牛的情况非常类似。

天下之大，无奇不有。我国曾报道过一个只拥有44条染色体的男子，父母皆为罗伯逊易位携带者，其本人的14号染色体和15号染色体融合，属于罗伯逊易位的纯合子。尽管染色体数目不同，但该男子的遗传物质总量并无减少，身体状况和常人无异，亦无生殖隔离，只是后代将会成为拥有45条染色体的罗伯逊平衡易位携带者（杂合子），易发生流产。这可以认为繁殖能力降低，但并非不育。

我们可以更进一步地想象一下。从理论上说，该男子如能同样44条染色体的女性婚配，这种独特的染色体排列方式就能稳定遗传下去。就像水牛，其河流型和沼泽型之所以核型不同，本质上是因为后者的1号染色体，相当于前者的4号和9号染色体融合易位形成的，和这位44条染色体的奇男子情况差不多。只不过水牛能因此形成两个亚种，人类就难了。

再回到骡子身上来。骡子的雄性无动情激素，天生勘破爱欲，五蕴皆空；雌性则有动情激素而无孕激素，可谓“有心无力”，总之就是生不了。事实就是如此，骡子本身不健全，不需要到减数分裂那一步就基本注定不育。真正的原因在于，马和驴亲缘关系较近但还不够近，二者基因差异过大，导致后代不育，而马和普氏野马基因更为相似，以至于能互相“将就”着用，即便后代染色体数为奇数，也能机会产生正常的配子来繁衍后代。

图六：人类染色体和黑猩猩染色体对比图

生命法则是统一的，人类亦复如是。人类拥有23对染色体，而同属人科的其它物种包括黑猩猩、倭黑猩猩，却都有24对染色体，这是因为人类的2号染色体，是由两条染色体组合而来的，正好对应着按长度排序的黑猩猩第12号和第13号染色体。因此，黑猩猩的这两条染色体又被叫做2A和2B染色体。可以想见，最初拥有46条染色体的人类远祖，还能和那些48条染色体的近亲进行友好或不太友好的基因交流。

图七：黑猩猩

然而时间是真正的大杀器，在漫长的演化中，最终“人猿相揖别”，彻底隔绝开来。所以，请收起你的大胆想法，现在的人类和类人猿存在生殖隔离，连受孕也不可能。这里的原因也并不是染色体数目不同，而在于基因差异巨大。特别是黑猩猩的Y染色体已经与人类相去甚远，“相看两相厌”，根本无法组合产生新的生命。

综上所述，染色体排列组合方式并不像我们想象的那么重要，最关键的还是上面所承载的遗传信息。所谓“奇数条染色体不能进行减数分裂”的说法，用来解释三倍体无籽西瓜尚可，不能推而广之。

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