乌鸦用了几万年,打破了生殖隔离,是怎么做到的?
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发布时间：2022-05-18 05:33
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时间：2023-08-19 00:40
根据生物演化理论，当一种或多个物种彼此隔开时，由于地域阻隔，种群无法进行交配，因而无法实现基因交换，在各自独立繁殖的世代中，可遗传变异累积到足够的数量，导致两个种群之间在交配繁殖之后，原来相同的物种变成两个不同的物种。
不同物种之间的差异随着时间的推移而增加，并逐渐在世界各地形成了一些特有物种。但一项发表在学术期刊《自然通讯》上的研究显示，在两个140万年前形成生殖隔离的乌鸦之间，以前认为不可逆的情况似乎发生了逆转。
为什么要出现生殖隔离？繁殖隔离，是地球上不同物种间的基因保护机制，不同物种间的基因不能自然交换。如马和驴，这两种动物虽然可以交配生下骡子，但骡子不能繁殖下一代，因此不能算一种动物，象狮虎兽一样。那是达尔文在进化理论中提出的基本观点，即进化树的起源。
一个最重要的因素就是地理位置的分离。达尔文在他环游世界的那一年就发现了这一点：两个相邻的岛屿上产生了两种不同的生物。如今我们知道，随着*的漂移，一些分离的*也分别进化出了一些特有的物种，如北极的北极熊、澳洲的袋鼠、南极的企鹅等等。
当然也有少许的小熊猫生活在我国的四川，这是全球独有的。进化树可能是错的，因为异种交配现象比我们想象的要丰富得多。地球上的生命不像一棵大树，而是更像一个复杂的网络。有两种北美洲的乌鸦，向我们生动地展示着，什么叫做“反物种形成”，这两个早已分化的物种，居然又重新开始交错融合！
地理学上的隔绝并不是唯一的原因，还有生活习惯上的其他原因，如昼夜活动时间的不同，还有季节的不同，生活环境的不同，生理结构的不同等等…但是，随后这些因素的产生，最终都要追溯到地理隔绝，因为由同一地区的基因交流引起的个体间可遗传变异的差异，很快就会消失。
繁殖隔离能否逆转？基因变异是随机的，一般不会逆转，但在近生种和人工干预的情况下，生殖隔离可以有一定程度的突破，但偶尔远生种杂交产生的后代，往往会不孕不育，导致新的品种不能产生下一代，从而使两个物种的生殖隔离真正突破。例如我们最熟悉的马和驴的杂种骡就是不育症的代表，尽管偶尔会有特殊情况发生，但都不能将骡子的特征遗传下来。
例如，母骡与驴交配生下一代驹，驹的外貌与骡的外貌相同，但不育的特征却与骡的外貌相同；母骡与马交配生下一代驹的外貌与马的外貌相同，且具有生育能力……但结果是，无法产生新的物种。但发表在《自然通讯》杂志上题为《渡鸦物种形成逆转的基因组证据》(Genomic evidence of speciation reversal in ravens)的研究却发现，渡鸦的两个种群混杂在一起，从而产生了新的物种。
乌鸦*进化理论？逆转生殖隔离现象。渡鸦是一种较大的乌鸦，目前分布最广泛的种类，没有一种是这种乌鸦，分布在北半球广大的区域，所以你完全可以直接称它为乌鸦(但是为了区别，这里将渡鸦称作)。据 DNA遗传学研究，渡鸦按照演化历史可以分为两个主要分支：一个是加利福尼亚分支，生活在美国西南部，另一个是北半球其他地区的整个北部。
该研究显示，两者大约在150万年前形成了生殖隔离，形成了两个不同的分支物种，这显然是地理隔离造成的。根据科学家分析，在冰期，北部冰川覆盖面积很大，亚欧*和北美*相连的阿拉斯加地区常年被冰川阻隔，这使得两地的乌鸦不能迁徙，而北部的渡鸦和北美*的加利福亚渡鸦也不能实现基因交流，最终形成了生殖隔离。
但由于冰河融化，原来生活在亚欧*的整个北区渡鸦也开始通过白令海峡和阿拉斯加向北美*迁徙，科学家推测，整个北区渡鸦可能与智人进入美洲的时间差不多。尽管现在整个北区的分支和北美洲本土的加利福利亚分支都产生了生殖隔离，并且隔离的年代相对较长，遗传差异也相对较大，但它们之间仍然有着相似的外形和习惯，并且逐渐在北美加利福利亚附近形成交集。
通过对线粒体 DNA的分析，发现北美加利福利亚分枝与整个北区分枝发生基因混合，即在过去数万年间，两个不同的远缘种在同一地区共同生活并进行自然杂交，并且因未知的原因而繁殖出下一代。这一融合导致最初的纯种加利福亚渡鸦已绝迹，成为混合北区渡鸦血统的混合新物种——普通渡鸦。
没有同化的强大种族——奇瓦瓦渡鸦如图中所示，有一种渡鸦，它是以前从未见过的，叫做奇瓦渡鸦(Chihuahuan Raven)。据基因组分析，同属北美西南部地区独立演化的奇瓦渡鸦，相对于全北区渡鸦，具有更接近的血统，据分析，他们约在100万年前分离出新物种，与全北区渡鸦有明显的生殖隔离，而且他们与“近亲”加利福利亚渡鸦没有基因上的混合。
与现存的全北区-加利福利亚杂种——普通渡鸦也有明显的生殖隔离，保持着高贵、纯正的血统。看起来那是一群高人一等的乌鸦，在乌鸦中简直就是犹太人…这两种乌鸦花了将近400,000年才融合。在冰河消融之后，已经变成了两个独立物种的乌鸦似乎并不认同，因此它们在以前经常进行杂交。
虽然之前很长一段时间，他们杂交的后代都不能产生下一代，但这并没有使乌鸦屈服。他们用了400,000年，重新书写了他们的人口史。自然中的繁殖隔离似乎是如此的坚不可摧，但北美渡鸦的进化历史似乎突破了这一*，即便现在，也是从和人类一起进入美洲*直到现在。
混杂了数万年的混杂物种普通渡鸦和整个北部地区的渡鸦之间的基因差异仍然高达4%，远远超过一般鸟类之间的差异，但基因组分析清楚地表明，这种跨物种混杂现象确实发生了，而且，在自然环境中，几百万年的强烈繁殖隔离已经被突破了！
你已经不知道，在美国华盛顿州和加拿大之间900公里的距离上，哪一只是西北乌鸦，哪一只是美洲乌鸦。尽管现在美国鸟类学会仍然认为它是两种不同的动物，但相信有一天，乌鸦也能战胜人类的偏见。
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时间：2023-08-19 00:40
说起来，还是真的很奇怪，地球上有数百万种生物，但是这些物种之间一般都存在生殖隔离的情况，也就是说，每个物种的个体都只能与同一个物种进行交配，与其他的不同物种是没法完成交配产生可育后代的，如牛不能和羊、马这些动物繁育后代。也是因为生殖隔离的原因，所以整个生物圈稳定有序，不然就乱套了，说不定我们随处可见狮身人面或者其他各种千奇百怪的生物。
按照进化论的观点，一个新物种的形成需要经过3个阶段：群体因为基因突变、染色体变异、基因重组等原因出现了可遗传的变异；自然选择导致群体遗传结构出现适应性的变化；由于地理隔离与生态隔离等原因，物种逐渐形成亚种，最后出现生殖隔离，这一个新诞生的亚种就成为了新的物种了。
从前面的情况来看，生殖隔离的出现，与地理隔离、生态隔离是有一定的关系的。同一个物种由于地理环境的障碍，如高山、大洋的阻隔等，当这些物种的种群之间不能进行基因交流，这就是地理隔离。当这些不同地区的种群个体出现基因变异或者基因重组时，就会被不同的生存环境选择，最后分别将能够适应不同环境的基因遗传到下一代，毕竟不同的环境中，这些生物面临的自然选择是不同的。
久而久之，不同地区的同一个物种之间的差异就越来越大，慢慢变成两个亚种，当然在这个阶段同一个物种不同亚种之间还是可以进行交配繁育后代。随着这些亚种之间的差异越来越大，最后就可能会出现生殖隔离了，也就是说不同的亚种没法繁育后代，或者产下的后代不可育。当亚种之间出现了生殖隔离，这些亚种就变成了新的物种。所以即使我们看到有一些物种外形很像，但是可能它们已经产生了生殖隔离，可能是不同的物种了。
从上述的情况来看，新物种的形成标志就是生殖隔离，那有没有例外的情况？即原本存在生殖隔离的种群之间是否还会有机会繁育后代，打破生殖隔离呢？看起来似乎不大可能，因为不同物种之间的基因遗传物质已经不同了，但科学家确实是发现了一些例子，乌鸦出现了“反向物种形成”的情况，也就是说不同种群的乌鸦居然打破了生殖隔离。
发布在《自然通讯》杂志上的科学报告指出，美国华盛顿特区史密森尼植物保护基因组学中心的研究人员发现一种生活在北美洲的两种乌鸦（一种乌鸦为Corvus corax，另一种乌鸦为Corvus cryptoleucus）生活在一起以后，产下了一个新的乌鸦物种，并将这一个现象称为“反向物种形成”。
虽然都是乌鸦，但是这两种乌鸦却存在截然不同的血统，它们从大约250万年前就已经出现生殖隔离，所以现在已经是不同的物种，按理来说是没法相互繁殖了。但是研究人员对北美洲的乌鸦进行基因组调查时，发现了这些不同的乌鸦种群产下了新的后代。对此，研究人员认为这些乌鸦虽然已经产生了生殖隔离，但是在数万年时间内它们又相遇并进行了基因交流，最后克服了生殖障碍，顺利产下杂交后的物种。
除了发现这些乌鸦能够打破生殖隔离以外，研究人员还发现有一些蚊子、蝴蝶、狼、熊等动物也出现了类似的反向物种形成的现象。难道这一种现象是比较普遍存在的？那这些现象是否能够说明进化论是错了呢？
目前还没明确这些乌鸦是怎么突破生殖隔离的，虽然这些乌鸦打破了生殖隔离，但是不能证明进化论是错的。前文已经提到，地理隔离等原因导致了这些物种不能进行基因交流，但是由于这些乌鸦的活动能力比较强，不同种群相遇机会还是存在的。如果当不同种群的乌鸦出现在同一个环境中，就有机会进行基因交流。由于环境相同，这些乌鸦就可能会慢慢朝着相同的方向进化，因为同一个环境，它们面临的是同样的自然选择过程。所以，这些乌鸦打破生殖隔离，可能是自然选择的结果。
我们人类还在进化虽然很多朋友质疑进化论，但是研究表明，生物确实是在进化，包括我们人类。一般情况下，我们人类手臂上的正中动脉在我们出生8周左右就会消失，然后会由桡动脉和尺动脉所取代。不过，现在研究人员发现，越来越多人保留这一条正中动脉了，即越来越多人手臂上同时保留正中动脉、桡动脉和尺动脉。
在19世纪80年代前后这种情况出现的概率为10%，到20世纪上升到了30%，现在有35%的人手臂都出现这样的情况。按照这样的趋势，预计到2100年大多数人手臂上都保留正中动脉。除了发现手臂的正中动脉保留下来以外，我们的智齿也在消失。索然研究人员认为，我们人类在过去5000年的进化速度比以往其它时候都快100倍。所以，进化论也不一定就是错的。
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时间：2023-08-19 00:41
按照生物演化理论，当一个物种被分隔两地，导致种群因地域阻隔无法进行交配从而无法实现基因交流，在分别繁殖足够多代，使可遗传变异累积到足够多，导致两个种群间无法在进行交配繁殖后，当初的同一个物种就变成了两个不同的物种。随着时间的推移，不同物种间的差异越来越大，渐渐地世界各地就形成了一些特有的物种。但是，一项发表在学术期刊《自然通讯》上的研究表明，这种之前认为不可逆的情况似乎在两种150万年前就产生生殖隔离的乌鸦间逆转了，这是怎么一回事？
正如前文所说，最主要的一种因素就是地域的隔离。这是当年达尔文在环球航行时就发现的，两个邻近的海岛上会产生两种不同的生物。现在我们知道，随着*漂移，一些分隔开的*就分别演化出一些特有的物种，比如北极的北极熊，澳洲的袋鼠，南极的企鹅等，当然少不了生活在我国四川，全球独有萌萌哒的大熊猫。
地理隔离自然不是唯一的原因，其它还有生活习性方面的原因，比如昼夜活动时间的差异，还有季节性的差异、生活环境的差异、生理结构差异等……但后面这些因素产生最终都可以追溯到地理隔离，因为个体的可遗传变异所产生的差异在同一地域的基因交流下很快就会被消除。
遗传变异是随机的，一般来说不会逆转，但在一些产生时间较近的物种间和人为干预下，生殖隔离在一定程度上是可以突破的，但是远缘杂交偶尔产生的后代往往都会不孕不育，导致新的品种无法产生下一代，也就无法使两个物种真正突破生殖隔离。比如我们最熟悉的马和驴的杂种骡子就是不孕不育的代表，虽然偶尔出现可生育的特例，但都无法把骡子的特征遗传下去。比如母骡与驴交配生下过驹，驹的外观跟骡一样但同时不孕不育的特征也跟骡一模一样……而母骡与马交配生下的下一代外观特征则跟马一模一样，也有生育能力……但结果就是，无法产生新的物种。
但是，发表在《自然通讯》上一篇题为《渡鸦物种形成逆转的基因组证据》（Genomic evidence of speciation reversal in ravens）的研究却发现了已产生生殖隔离的两种渡鸦间种群混合后繁殖产生了新物种。
渡鸦是一种体型较大的乌鸦，是目前分布最广泛的乌鸦种类，没有之一，分布在北半球的广大地区，因此你完全可以直接把它称为乌鸦（但为了区分，下文称渡鸦）。根据DNA的遗传学研究显示，渡鸦按照演化历史可分为两大分支：一个是生活在美国西南部的加利福尼亚分支，另一个是除此以外的北半球其他地区的全北区分支。
研究表明，两者大约在150万年前就产生了生殖隔离形成两个不同的分支物种，很显然这是由地理隔离所导致的。据科学家分析，在冰河时期，北方大面积冰川覆盖，亚欧*与北美*相接的阿拉斯加地区常年被冰川阻隔，导致两地的乌鸦无法迁徙，使亚欧*的全北区渡鸦与北美*的加利福利亚渡鸦无法实现基因交流，最终产生生殖隔离。
但是随着冰川融化，原本生活在亚欧*的全北区渡鸦开始经过白令海峡和阿拉斯加往北美*迁移，据科学家猜测，全北区渡鸦进入北美*的时间可能跟智人进入美洲的时间差不多。
虽然此时的全北区分支和北美洲本土的加利福利亚分支已经产生了生殖隔离，而且隔离年代比较久远，基因差异相对较大，但是它们间依然拥有相似的外形和习性，渐渐就在北美加利福利亚附近产生交集。根据对线粒体DNA的分析，在北美的加利福利亚分支与全北区分支发生基因混合了，也就是在过去数万年时间里，两个不同的远缘物种在漫长的时间里共同生活在同一地区并发生了自然杂交，并由于未知的原因繁育出可生育的下一代。这种混合导致当初的纯种加利福利亚渡鸦已经绝种了，变成了混合全北区渡鸦血统的混合新物种——普通渡鸦（Common Raven）。
从上图你会看到有一种之前没有的介绍的渡鸦——奇瓦瓦渡鸦（Chihuahuan Raven）。根据基因组分析，同属北美西南部地区独立演化的奇瓦瓦渡鸦相较全北区渡鸦，与加利福利亚渡鸦拥有较为相近的血统，据分析它们大约在100万年前分离成新物种，它们与全北区渡鸦存在明显的生殖隔离，而它们与“近亲”加利福利亚渡鸦也没有基因混合，与现存的全北区-加利福利亚杂种——普通渡鸦也同样存在生殖隔离，保持着高贵纯净的血统。看来这是一群有民族优越感的乌鸦，简直是乌鸦中的犹太人……
在自然界，生殖隔离看起来是如此牢不可破，但是北美渡鸦的演化历史似乎突破了这个*，即使到现在，也就是从与智人一起进入美洲*至今，混合演化数万年后的混合物种普通渡鸦与全北区渡鸦的基因差异依然达到4%左右，远高于鸟类一般的物种间差异，但基因组分析明确显示了这种跨物种的基因混合确实发生了，上百万年的强生殖隔离在自然环境下数万年间被突破！
没有人知道这一切是怎么发生的，也许是某次的遗传突变突然产生了可育的下一代，也许是在相同的生态环境下无数次变异最终产生了可育的下一代……这个问题的真正答案，只有等待科学更深入的研究去最终解开。
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时间：2023-08-19 00:41
人类的祖宗和猩猩瓦解衍化，大概启始于800多万年前，大猩猩和黑猩猩启始分手从人类这条衍化线路上分手，到了500多万年前的地猿，在到南边古猿、再到人属，智人最后笑到了末尾。所以人类和其余物种的生殖分隔长久往日便爆发了，在大师的熟悉中生殖分隔一朝爆发，那么物种便会瓦解衍化，最后将启展成不共的物种。
然而在地球上有二个物种偏不信邪，通过了几十万年的启展，曾经生殖分隔的二个物种最后混共到了所有！依照进化论的见解，一个新物种的产生须要通过3个阶段：集体因为基因渐变、染色体变异、基因沉组等缘故涌现了可遗传的变异；天然采用引导集体遗传构造涌现符合性的变革；因为地舆分隔与生态分隔等缘故，物种渐渐产生亚种，末尾涌现生殖分隔，这一个新出生的亚种便成为了新的物种了。
长此以往，不共地域的一致个物种之间的分别便越来越大，渐渐形成二个亚种，天然在这个阶段一致个物种不共亚种之间仍旧不妨举行接配繁育后裔。跟着这些亚种之间的分别越来越大，末尾便大概会涌现生殖分隔了，也便是说不共的亚种没法繁育后裔，大概者产下的后裔不可育。当亚种之间涌现了生殖分隔，这些亚种便形成了新的物种。
所以纵然咱们瞅到有一些物种形状很像，然而是大概它们曾经爆发了生殖分隔，大概是不共的物种了。从上图你会瞅到有一种之前不的引见的渡鸦——奇瓦瓦渡鸦。依据基因组分解，共属北美西南部地域独力衍化的奇瓦瓦渡鸦相较全北区渡鸦，与加利利益亚渡鸦具有较为邻近的血统，据分解它们大概在100万年前分手成新物种，它们与全北区渡鸦存留显著的生殖分隔，而它们与“嫡亲”加利利益亚渡鸦也不基因混共，与现存的全北区-加利利益亚杂种普遍渡鸦也共样存留生殖分隔，维持着昂贵纯洁的血统。
可见这是一群有民族优良感的黑鸦，几乎是黑鸦中的犹太人，在天然界，生殖分隔瞅起来是如许牢不可破，然而是北美渡鸦的衍化履历犹如冲破了这个节制，纵然到当前，也便是从与智人所有加入美洲陆地于今，混共数万年后的混共物种普遍渡鸦与全北区渡鸦的基因分别依旧到达4%安排，远高于鸟类普遍的物种间分别，然而基因组分解精确显现了这种跨物种的基因混共真实爆发了，上百万年的强生殖分隔在天然情况下数万年间被冲破！
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时间：2023-08-19 00:42
