就在去年4月,荊州中山公園動物園誕生了虎獅虎獸,它的父親是老虎,母親是獅虎獸。眾所周知獅虎獸由獅子和老虎雜交而來,如今,雜交二代也已經誕生了。
實際上全球第一只獅獅虎獸更是早在2012年就出生了,它被命名為琪拉亞,母親是獅虎獸,父親是獅子。
獅獅虎獸、虎獅虎獸的出現引發了一個困惑,這些動物到底是獅子呢還是老虎,動物分類學上怎么去把他們歸類?
另外,獅虎獸這樣的雜交品種也有生育能力,那么說好的生殖隔離呢?如此下去,世界會不會亂套?
生殖隔離這個概念是著名生物學家恩斯特·邁爾在1940年提出來的,它是個物種劃分標準的生物學物種定義。
邁爾的原話如此:
Groups of actually or potentially interbreeding natural populations which are reproductively isolated from other such groups.
大概意思就是:(物種就是)可以互相交配繁衍后代的自然種群組成的群體,并且與其他這樣的群體之間具有生殖隔離。
生殖隔離,是指由于各方面的原因,使親緣關系接近的類群之間在自然條件下不交配,或者即使能交配也不能產生后代或不能產生可育性后代的隔離機制。它保持著物種的穩定和獨特性,讓各物種在自然條件下各按著與環境相適應的方向發展。
為何生殖隔離不起作用了,要理解這種現象,我們首先得弄清一個現實,所謂生殖隔離,是人類提出用于區分物種的一個定義,它并非是真正的生物學或物理學定律。
既然如此,自然生物當然就沒有義務一定要遵守這種機制。
而且,生殖隔離這個定義聽上去很有道理,但如果你硬要抬扛,它本身的確有許多很難自圓其說的地方。因為沒人能說清楚“有隔離”和“沒有隔離”之間有什么分界。
就拿狗和狼來說吧,它們的生態位置、棲息地點、生活習性大不相同,這在生殖隔離中被稱為“生態隔離”。
大多數人也不會認為它們是同一個物種,如果說您家里整天賣萌的汪星人其實是頭狼,很多人會無法接受。
可學術界對于是否把狗和狼看作不同的兩個物種始終存在著爭議,主要依據就是狗和狼之間并不存在生殖隔離。不管是人工干預還是在自然環境下,只要有條件,狗和狼就可能雜交并養育后代,并且后代仍然有生育能力。
再說老虎和獅子,這兩個物種的區別和狗、狼就更大了,學齡前兒童都能區分。自然狀態下,獅和虎基本不可能雜交,因為棲息地不同,它倆沒有碰面的機會,這就是生殖隔離中所說的“地理隔離”。
但在人為干預的情況下,獅和虎在動物園里搗鼓出了獅虎獸或虎獅獸,它們又能生育出獅獅虎獸或虎獅虎獸。
除了這些,動物間還有更多生殖隔離無法解釋的現象。
北極灰熊由北極熊和棕熊自然雜交產生;
東非的慈鯛若和其他魚混養,很容易得到雜交的可育后代;
細斑原海豚來源于長吻原海豚和條紋原海豚的雜交;
一大堆龜類可以隨意雜交,龜類的跨屬雜交也不是什么稀奇事,由此出現了許多龜類的新品種。
鳥類同樣如此,鴨鵝鸚鵡孔雀都是著名的雜交達人,我們經常看到藍中帶綠或是綠中帶藍的孔雀,那就是混血孔雀。
已知綠頭鴨能和鴨科36個種類雜交,占到整個鴨科數目的五分之一,家鴨只是一種它被馴化的后代而已。
說到這個,還另有件趣事,宋徽宗的工筆花鳥傳世名作《芙蓉錦雞圖》里那只錦雞,經過現代研究人員審辯,確認這是一只雜交錦雞,身體特征表明它的雙親分別是紅腹錦雞和白腹錦雞。
這些動物交配起來如此隨意,壓根不把物種當回事,這讓人類的面子往哪擱,說好的生殖隔離呢,說好的物種界限呢?
或許有人覺得甭管啥顏色,錦雞和錦雞就是一個物種;甭管嘴長嘴短花不花紋的,海豚和海豚就是一個物種。但是它們之間的隔離都屬于合子前隔離,本來就是生殖隔離的一個重要組成部分,除了這些例子,理論在大部分時候都是說得通的,比如虎鯨也是海豚科動物,但在自然條件下它們不會和海豚雜交,就算通過人類干涉雜交出鯨豚,也很難成活,更無法生育;而已知各種可雜交的錦雞也并沒產生新物種。
這樣,用生殖隔離來作為物種劃分的標準就難于解釋了:獅子和老虎、狗和狼這些,到底是有生殖隔離的獨立物種呢,還是本來就不存在生殖隔離的同一物種?
另一個事實是,雜交并不一定是物種間興之所至的隨意行為,它本就是許多新物種的誕生機制。
要說例子,那可就太多了,比如孟加拉豹貓就是家貓和豹貓經過多次雜交而來,北美的灰狼和郊狼雜交出了紅狼這個新的物種,長吻原海豚和條紋原海豚雜交來的細斑原海豚等等。
這還只是動物界,植物圈更是普遍沒節操,生殖隔離給放到植物界,這個標準模糊得一塌糊涂。
比如以混亂出名的柑橘屬:柚子和橘子雜交出了橙子;檸檬有來自香櫞、酸橙、柚子的基因。
更亂的薔薇科,基本上閉著眼睛扯兩個物種出來都能配對,而且配出來的東西還能繼續配,興致好了還能串門到別人家里去配一配。
這些還都是在原始生活環境中出現的自然雜交,至于人工干預而來的,那就不勝枚舉了。
坊傳有人在自己大棚里雜交出了若干盆多肉,自己都不知道該叫什么名字。
人類利用植物這個特點培育出了無數比雙親性狀更優越的農業優良品種,它們已深入我們的生活。水稻、小麥、玉米、西瓜、草莓、番茄...雜交植物數不勝數,大多數人工培育的植物都經過了雜交育種。
您要問雜交的后代是不是可育那就是多慮了,都形成新物種了,繁衍還會是問題么。
但反過來說,還有一種可能:在特定條件下,雜交產生的物種有可能會“消滅”原有物種。
比如加拉帕格斯群島的弗雷里安納島上的三種樹雀:大嘴樹雀、中嘴樹雀和小嘴樹雀。它們彼此滲透雜交并快速融合,現在島上已經找不到血統純正的大嘴樹雀了,中嘴樹雀和小嘴樹雀也快融合完了,這個小島上的樹雀即將由新的雜交物種一統天下。
老虎獅子這樣的大貓本來血緣關系就不遠,雜交已不算新聞,根據國外學者的研究論文,還出現了跨門的雜交,論文中提到一種海膽可以和某種海螺雜交并產生后代,它們在分類上可是分屬棘皮動物門和軟體動物門的。
自然生物沒有遵守生殖隔離概念的義務,但大自然也有其規律,否則遍地雜二代、新物種亂跑也不是事。
在這個意義上,生殖隔離確實是有其壁壘的。
虎獅虎獸這樣的雜交二代,它們的母親是獅虎獸,父親都是純種的獅子或老虎。如果反之,父親是獅虎獸,那就基本是不育的。這是因為哺乳動物的染色體傾向于XX雌性可育,雜交一代的雄性不育可能性很大。
從遺傳學上看,獅虎都有19對染色體,它們的后代同樣也是19對染色體,因此獅虎獸是有生育能力的。但另一方面,獅虎的染色體匹配程度不高,這導致后代獅虎獸的遺傳性狀不穩定,影響了個體的抵抗力和壽命,這是獅虎獸沒有爛大街的一個原因。
騾子在春秋就已出現,明朝以后更是被大量繁殖。傳統認為騾子無法生育,事實上騾子并非絕對不育,只能算高度不育,原因也就是它的染色體不能正常減數分裂,所以到現在也沒有形成自己獨立的物種。
獅虎獸也是如此,所以繁殖出虎獅虎獸雖不算重大新聞,但也比較稀罕。要是沒有這樣的壁壘,雜二代很快就會遍地跑了。
說到底,不管是“物種”還是“生殖隔離”,它們都只是人類為了方便研究和分類而鼓搗出來的東西,嚴格說起來,“界門綱目科屬種”這些生物分類學上的概念或許只有“種”是在自然界真正存在的。
當然,這一切并非沒有意義,如果人類不把它們放到系統里合適的位置上加以分類,這棵進化樹上龐大的生物數量捋都捋不清。我們要研究生物類群間的異同以及異同程度,弄清生物間的親緣關系、進化過程和發展規律,這些就是必須要做的。
至于生殖隔離,在生物學上還是有其作用的,這種機制保持了物種的穩定性,目前也還并沒有能替代它的更合理的理論出現。
雖然難以保證盡善盡美,但在在科學發展中,理論的撞車是常有的事。別說生殖隔離,生物分類學也在不斷動態調整中,最早的三界學說已發展成現代的八界分類系統。
這些理論的進步,代表著人類認知水平的不斷深入,或許哪一天,出現了更好的理論取代現在的生殖隔離,那也意味著人們對于生物群體的朦朧迷霧逐漸被撥開。