交配前生殖隔离和交配后生殖隔离
交配前生殖隔离(premating isolation)指的是因种种原因而不能实现交配的生殖隔离,交配后生殖隔离(postmating isolation)指的是交配后合子不能发育或能发育但不能产生健康而有生殖力后代的生殖隔离。
(1)交配前生殖隔离
有以下几种情况:①生态隔离。2个种完全可以通过交配产生健康并有繁殖能力的后代,但由于生活在不同的地区,因而不能实现杂交。如美国的西方悬铃木(Platanusoccidentalis)和地中海东部的东方悬铃木(P.orientalis)就是因为远隔两地,不可能杂交;②栖息地隔离。2个种或种群在同一地区生活,但占领不同的栖息地,因而不能杂交。如一种蟾蜍Bufo fowleri在河流中栖息,而其近似种B.americanus生活在浅的池沼中,因此彼此没有接触;③季节性隔离。 2个种或种群因生殖季节不同而产生生殖隔离。如一种松Pinus radiata 2月份散出花粉,而它的近似种P.muricata 4月份散出花粉;④行为隔离。 2个种或种群由于行为的不同,主要是交配行为的不同而产生的生殖隔离。许多动物,如鸟类、鱼类、昆虫等都有一定的而且各不相同的求偶行为,如蟋蟀、蝉等昆虫在求偶季节发出一定鸣声,同种雌虫应声而来,异种雌虫无反应。美洲一种招潮蟹(Uca lactea在生殖季节以其特大的螯肢做出一系列动作来传递求偶信息,同种雌蟹能识别这种信息而前来相会、交配,异种蟹对此无动于衷,因而不能发生异种间杂交;⑤形态隔离或机械隔离。不同种群由于形态、特别是生殖器官形态不同而产生隔离。如一些鳞翅目小蛾,由于外生殖器形态不同而不能交配等。
(2)交配后生殖隔离 也有多种方式:①配子隔离。个体之间可以交配或受粉,但不能发生受精作用。如2种果蝇,Drosophila virilis和D.americana可以交配,但精子在雌蝇生殖道内完全麻痹,不能与卵结合;②发育隔离。可以杂交,并且卵子可以受精,但是胚胎发育不正常,不到出生就死亡。山羊与绵羊的杂交就是这种情况;③杂种不活。杂种可以形成,但杂种在生殖之前即死亡。这种情况,如某些烟草的杂交种,它们由于形成肿瘤,在开花之前死去;④杂种不育。杂交种可以存活,但是不育,不能繁殖后代。常见的例子如马与驴的杂交后代──骡。尽管骡能成活,并且生活力极强,但它不能繁殖,因此马与驴之间依然没有基因交流;⑤杂种的淘汰或选择性消除。杂交种可以存活,并能繁殖产生后代。但杂种在自然选择中易被淘汰而消失,它们或很快全部死亡,或在长期选择中死亡,因此保留下来的仍然只是2个亲种。并且由于杂种总被淘汰,因此2个亲种各自的种内交配产生的后代逐渐增多,而2个亲种互相之间的杂交则逐渐被淘汰,直到完全不再发生。这时2个新种就建成了。估计2个种群形成生殖隔离时,大概总要经过这一过程。
以上10种情况一般不是单独发生的,常常几种情况同时发生,如既有生态隔离,又有行为隔离等。总之,隔离的作用是防止种群的杂交,并且总是由地理隔离发展成为生殖隔离,一旦发展成生殖隔离,一个种的2个种群便成为2个种了。
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