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種化的機制

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種化的機制 @ Wikia


物種形成的必要條件為生殖隔離: 因生殖方面的原因使親緣關係相近的類群間不雜交,或雜交不育,或雜交後產生不育性後代的現象。實質是不同種群內的個體,因受不同基因型控制而有不同的生殖行為及相關生殖率,故種群間的基因流動受到限制或被阻止。

影響基因流動的障礙编辑

外在生殖隔離编辑

基因流動的障礙是個體受精前外在的影響,包括機械隔離、行為隔離、季節隔離和配子隔離。如菊科萵苣屬(Latuca)的L. canadensis和L. gra- minifolia,分佈於美國東南部,人工雜交可育,但在自然界中,前者夏季開花而後者春季開花,得以保持兩個個別的形態各異的生殖隔離種


內在生殖隔離编辑

基因流動受到個體內部的影響。由不同群體的配子體、配子、染色體或基因間不能相互作用所致,包括不親和性、雜種不存活、雜種不孕、雜種破落等4種隔離。如馬(Equus caballus)和驢(E. asinus)雜交,不能產可育的雜種後代。

種形成的機制编辑

地理隔離编辑

由於地理障礙(如高山、海洋和沙漠等)而使兩個或幾個群體之間不易交配成功的隔離機制,是形成物種的第一步。


生態隔離编辑

由於食性、生活習性和棲棲地點的不同,使幾個親緣關係接近的類群之間交配不易成功的隔離機制。例如有人報導5種近緣雀在樹冠的不同層次捕食不同的昆蟲,以及營巢的位置和交配產卵的繁殖季節不同,所以它們雖然生活在同一片森林,甚至同一棵樹上,也都因各有自己的生態位置而形成生殖隔離。


季節隔離编辑

又稱時間隔離,新種形成過程中,合子形成前的隔離機制之一。生物一般都有一定的生育季節和時間,如動物的發情期、交配期;植物的開花期和授粉期等,如果同種群體間的生育季節和時間不同,就會造成季節隔離或時間隔離,阻止了基因的交流,從而導致生殖隔離的形成。例如,北美有3種蛙,同生在一個池塘裏,但由於繁殖季節不同而構成了生殖隔離。林蛙在水溫達到7 ℃時,首先產卵;其次是笛蛙,在水溫達到12 ℃時開始產卵;鼓蛙在水溫達到16 ℃時才開始產卵。


生理隔離编辑

植物傳粉後或動物交配後,由於生理上的不協調而不能完成受精作用的現象。例如,異種花粉落在柱頭上通常不能形成花粉管;有的即使形成花粉管也不能成功地通過花柱、到達胚珠。又如綠果蠅的精子在美洲果蠅的受精囊內很快就喪失遊動能力,而同種精子則可較長時間保持活動能力。


形態隔離编辑

主要指由於植物花的結構與傳粉者形態結構不協調而造成的交配受精障礙。例如,大紅吊鐘柳,花紅色,有細長的管狀花冠;山吊鐘柳,花藍色,有較大的鐘狀花冠。二者在人工授粉時能形成雜種,但在自然條件下,前者以其紅色光和紅外光招引蜂鳥,管狀的花冠對蜂鳥細長的喙也相適應;後者以藍紫光與紫外光招引蜂類,鐘狀花冠也適於蜂類采蜜,但二者之間不能相互授粉。這樣,它們的花色和結構,便構成了物種間的隔離而阻止了基因的交流,此即為形態隔離。


行為隔離编辑

由於交配行為不同,而使兩個或幾個親緣關係相近的類群之間交配不易成功的隔離機制。例如,紅蟋蟀、賓洲蟋蟀和富爾頓蟋蟀在形態上無區別,但鳴聲的強弱和頻率不同。試驗證明,交配僅在發生同一鳴聲的種內進行,不同鳴聲的蟋蟀不進行交配。


雜種不活编辑

一種雜交後的生殖隔離,不同種生物受精後,雖能形成合子,但合子不能存活;或合子雖能存活,但胚胎發育到一定階段便死亡;或者胚胎發育雖然完成,並發育為幼體,但不能生活到性成熟,故不能留下後代。例如,以奧地利亞麻(♀)與多年生亞麻(♂)雜交,雜種的胚不能充分發育,因為胚和胚乳不協調。反交時,胚和胚乳雖較協調,雜種胚可以充分發育,但不能穿破母本組織形成的種皮,種子不能萌發,雜種也不能成活。


雜種不育编辑

一種雜交後的生殖隔離。不同種生物雜交後雖能形成合子,並發育為成熟的F1雜種,但雜種不能產生後代。例如,馬和驢雜交所生的騾就不能生育。因為馬的染色體為64,驢的染色體數為62,騾的染色體數為63。馬的32對染色體中有18對端著絲粒染色體,驢的31對染色體中只有11對端著絲粒染色體,騾在形成生殖細胞時,染色體不能正常配對(即聯會紊亂)而不能完成減數分裂和形成正常的配子,故不能生育。


雜種衰敗编辑

也叫雜種破落,是一種雜交後的生殖隔離機制。種間雜交雖能形成能育的F1,但在F2或回交後代中,絕大部分重組基因型不相協調,無適應能力,不能存活。例如,有人以陸地棉的斑點變種為母本,與夏威夷棉雜交,F1能活也能育。但是F1植株上結出的106粒F2種子中,7粒胚小,不能發芽;32粒胚看來正常,但也不能萌發;9粒能穿破種皮,但子葉不能展開;22粒能長成幼苗,但不久即死亡;16粒長成弱苗,僅活了3周;20粒長成的幼苗,能活3周以上,但以後發育也不正常。這表明在F2的重組基因型中,存在著雜種衰敗機制,它們經不起強大的自然選擇壓力,最終也不能存活下來。

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