雜交一詞對于現在的人來說并不陌生,我們生活中的充斥着許多雜交的生物,比如寵物狗寵物貓,還有我們吃的瓜果蔬菜,許多都已經和最初的模樣不相同了。
這其中有一項雜交實驗,解決了全世界上億人的吃飯問題 ,這個實驗就是雜交水稻,而它的奠定者就是偉大的雜交水稻之父——袁隆平。
如今,雜交作為一項農業技術得到廣泛發展,為市場上培育出多個優良品種,可以說我們的生活離不開這項技術。然而我們作為受益者看到的都是雜交的優勢,可雜交真的就是完美無缺的技術嗎?其實不然,科學也曾經經曆過瘋狂的年代,雜交也并不會每次都按照人類設想的方向發展。
雜交水稻
雜交現象雜交最大的一個優勢就是,後代能兼具雙親的優點,比如騾子,這是人類最早投入使用的雜交物種。驢和馬同屬于奇蹄目馬型亞目下的馬科。
但二者是不同的物種,可以理解為擁有同樣的祖先,但在後來的演化上出現了分叉。騾子分為驢騾和馬騾,按照母親的種類命名。
驢騾是母驢和公馬所生,馬騾是母馬和公驢的後代。騾子兼具驢和馬的特點,耐寒耐旱,體格健壯,不易生病抵抗力強,性情溫和,壽命可達20餘年。
它是農家好幫手,但唯一的缺點就是騾子沒有生育能力。除了人工養殖的動物有雜交,野生動物中也出現過跨物種雜交,比如北極灰熊。
騾子
它們是北極熊和灰熊的後代,由于全球氣候變暖,北極熊的栖息地減少,棕熊的栖息地擴大,原本沒有交集的兩種動物在自然界中相遇,在基因的驅動下發生了雜交,便有了北極灰熊。
北極灰熊繼承了父母的優點,北極熊是地球上最大的陸地食肉動物,所以北極灰熊的塊頭很大,棕熊是世界上适應能力最強的動物,葷素都吃。
于是北極灰熊生來一副好牙口,咀嚼能力加強,更重要的是,北極灰熊能夠适應父母雙方的生活環境。而且它還很幸運,擁有生育能力,可以繁衍自己的後代。
為什麼同為雜交動物,騾子隻能孤獨終老,北極灰熊能夠兒孫滿堂呢?這個就要提到一點,叫做生殖隔離。
北極灰熊
生殖隔離生殖隔離是指,不同物種間無法交配産生後代或産生了不育後代的現象。種是生物學分類上的最末級單位,生殖隔離就是檢驗兩個群體是否已經分化為兩個不同物種的證據。
這對于研究生物分類有重要意義。早期沒有分子生物學,大家隻能憑借相貌為動物分類,這裡面就存在問題,生物在漫長的進化曆程中會出現協同演化。
即為了适應某種環境,不同物種的動物朝相似的方向進化。這就導緻早期生物分類淩亂不堪,還有分錯家的。
生殖隔離模拟圖
這個時候就會有人特意讓兩個疑似親緣關系很近的動物試着雜交繁衍後代,如果壓根兒就懷不上,那說明兩者至少不在同一個科。
如果有後代可是後代不育,那說明這兩個動物同科不同屬,或同屬不同種。如果既能擁有後代且後代還可育,這兩種動物分别為亞種,還沒有到分家的地步。
這種方法在缺乏分子學的時代很有用,也從一個側面證明了地球上的所有的人類都是同一個物種,為達爾文的物種起源論提供了有力的支持。
如果沒有生殖隔離,世界上将出現奇奇怪怪的動物
後來分子生物學興起,直接從基因上對二者進行比較,根據基因的相似程度劃分種類。這項技術也重置了人類所在的靈長類,以前我們一直以為黑猩猩、大猩猩和紅毛猩猩是一家,人類是單獨的一家。
但是經過基因比對發現,黑猩猩與我們的關系比想象的近,生物學重新修改了黑猩猩的從屬,它成為了人亞科的成員。而大猩猩與紅毛猩猩屬于猩猩亞科。
生殖隔離是生物演化過程中的保護機制,阻礙不同物種間的基因交流,使各個隔離種群各有較強的穩定性,以保證在自然條件下各按着與環境相适應的方向發展。
黑猩猩與我們的關系比想象的近
瘋狂的雜交對種群來說,基因隔離是保障穩定的關鍵,是有益處的;可對于雜交後代來說,這個隔離是痛苦的,是悲慘的。
人類出于各種原因,幹預了不同物種間的基因交流,産下了不符合自然規則的雜交後代,造成了它們的痛苦。
最著名的莫過于獅虎獸和虎獅獸。獅虎獸是由雄獅和雌虎雜交所得,虎獅獸是由雄虎和雌獅繁育。與北極棕熊不一樣,它們完全繼承了父母雙方的缺點。
獅虎獸繼承了獅子碩大的頭顱和老虎矯健的身軀,按理說是好事,但組合在一起就是壞事。巨大的頭骨需要強壯的骨骼支撐,獅子的肩胛骨更高更堅硬。
可惜獅虎獸沒能遺傳到肩膀這一塊,它繼承了老虎偏向于敏捷性的身材,這樣的身體支撐不起這顆腦袋,這就導緻獅虎獸平衡很差,走路不穩,無法奔跑。
雄性攜帶讓後代擁有巨大化的基因,雌性則擁有控制後代體型的基因,這兩種基因相互博弈才得到最适應自然的體型。
雄獅與母虎在基因博弈這方面并不匹配,最後雄獅的基因更勝一籌,導緻後代獅虎獸不停地長大,一直到身體根本就承受不住重量導緻死亡為止。獅虎獸還具有抵抗力差、存活率低的缺點,許多還沒成年就夭折。
獅虎獸
虎獅獸比獅虎獸存活率還要低,并且雄虎與雌獅之間的受孕難度也極大,成功率僅為1%到2%。因為雌獅具有抑制幼崽不斷長大的基因,這本來是與雄獅配套的,換成了雄虎。
這套基因壓制能力太強,就會讓小虎獅獸還在肚子裡就提前被判了死刑,即使生下來也不好存活,所以虎獅獸比獅虎獸的數量還少。
既然虎獅獸和獅虎獸都活得如此痛苦,為何還要讓它們存在于世上呢?首先是人類強行把老虎和獅子關在一起,這兩種自然界中幾乎不可能碰見的動物,被迫與對方生活在同一個空間裡。
其次,動物有發情期,它們無法抑制基因想要繁衍的本能,就會在這種情況下交配;最後,獅子也好,老虎也好,在人類的文化裡都有極高的地位。
虎獅獸想象繪圖
人們對于力量的崇尚想要得到更強的動物,于是寄希望于老虎獅子産生後代,想要得到集獅子老虎優點于一身的新物種,隻是沒想到事情的發展超出了人們的預期,最後得到的都是病種。
同樣的現象還存在于水族館内,由于水族館将鲸豚混養,造成了它們間發生了雜交。2011年我國遼甯的水族館誕生了一隻鲸豚獸,由一隻雄性僞虎鲸和雌性寬吻海豚交配獲得。
它出生便夭折,後被制成了标本存于館内。僞虎鲸雖然被叫做鲸,但它屬于海豚科,與寬吻海豚不是同一種動物,因此它們的後代也存在很多問題,存活率低。
鲸豚獸标本
喪心病狂的人猿雜交實驗如果說獅虎獸和虎獅獸隻是為了滿足人類的獵奇和崇拜,那麼人類曆史上有這麼一個實驗,直接挑戰了人倫與道德,那就是上個世界瘋狂的人猿雜交實驗。
由前蘇聯動物學家伊裡亞·伊萬諾維奇·伊萬諾夫主持的“人猿雜交計劃”,被譽為上個世紀最瘋狂的科學實驗,伊萬諾維奇試圖利用人工授精的方法,讓人與猩猩生下後代。
實驗目的是什麼現在已經不得而知,有人說是前蘇聯試圖得到一群身材高大戰鬥力驚人,但頭腦不如人類聰明更聽話的超級戰士。
也有人說那就是伊萬諾夫瘋狂的嘗試,因為早在沙俄時期還年輕的他就提過這個計劃。該實驗投入了超過40隻黑猩猩、大猩猩和紅毛猩猩,其中大多數都以死亡結束。
官方說有5位女性參與了後續的試驗,但也有人說更多,因為在實驗早期伊萬諾夫曾瞞着許多婦女,讓她們在不知情的情況下參與。這個計劃最後以失敗告終。
這個實驗極放在今天是一個挑戰大家底線的事情,然而在那個瘋狂的年代,這隻是冰山一角,這也說明,缺乏道德束縛的科技,擁有巨大的破壞力。
被迫的雜交
上面說的雜交,都是人類在做主宰,可是也有這樣一群生物,它們是自願雜交的,而且方式很和平,仿佛它們是生活在一起的同類。
南美的加拉帕戈斯群島,達爾文的啟蒙之地,居住着許多神奇的生物,其中就有一種海陸兩栖的鬣蜥。
動物學家發現這些海陸鬣蜥的數量在增加,可伴随一個很奇怪的現象,這種海陸鬣蜥不能生育,那它是哪裡來的?
除了海陸兩栖的鬣蜥,這裡還生活着陸鬣蜥與海鬣蜥,它們是溫和的食草動物。陸鬣蜥不能去海裡,因為它承受不住海水的鹽分。
海陸鬣蜥
在食物短缺的時候,海鬣蜥會上岸尋找食物,這個過程中會碰到陸鬣蜥,然後雙方自由結合,生下了兼具兩者的水陸兩栖的鬣蜥。
水陸兩栖的鬣蜥在陸地上和陸鬣蜥一起生活,到了海裡又和海鬣蜥一起找海藻吃,似乎它們三者誰也沒把自己當外人,就像普通種群裡的成員一樣。
然而這份平和之下更多的是無奈,全球變暖導緻洋流混亂,海鬣蜥賴以為生的海藻數量在減少,它被迫上岸,增加了它與陸鬣蜥見面的機會,然而這樣的結合不利于兩個種群的長久發展,加拉帕戈斯海鬣蜥的數量正在減少。
陸鬣蜥
結語雜交動物是基因重組的結果,在成品沒有出來之前,沒人知道組合方向是怎樣,這就意味着勢必會出現不符合人類希望的組合方向。
面對這樣的雜交後代,人類倒是無所謂,因為不管它是死是活都有價值,活着有研究價值,死了制成标本也有價值。
但是對于參與雜交的動物,痛苦才剛剛開始,原本它們在自然界中是不會碰見的,或者就算碰見也是競争對手的關系,在它們的DNA裡就沒有認同對方的那條存在。
有些動物可以雜交
比如獅子是群居動物,它也許能勉強接受老虎,可老虎是獨居動物,它不可能與獅子相處,人類看似和諧的關系下,其實隻是腦補。
再者就是生下的後代,幸運的如騾子,好歹能擁有健康的身體,就算不生育也能健康過完一生;要是不幸,就像獅虎獸,頂着滑稽的大腦袋東倒西歪,然後在晚年陷入各種疾病,最後被自己的體重活活壓死。
也許雜交可以進行,但那些以獵奇為目的的雜交就免了吧,而那些隻會讓動物産生痛苦的雜交實驗,也應當就此停止了。
老虎與獅子很難和平相處
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