鲸豚兽是如何产生的?它真的打破了生殖隔离吗?
1981年,日本千叶县的鸭川海洋世界中,一头宽吻海豚与伪虎鲸相爱了,并且它们生下了世界上第一只杂交的鲸豚类后代-鲸豚兽(wholphin)。
与狮虎兽第一次诞生于印度一样(1799年),鲸豚兽的出生吸引了全世界的目光,而鲸豚兽之所以受到关注,原因就是它是宽吻海豚与伪虎鲸杂交的后代,要知道狮虎兽是同科同属下的老虎和狮子杂交的后代,二者的基因相对比较接近,但是宽吻海豚与伪虎鲸是同科不同属的物种(宽吻海豚属和伪虎鲸属),它们为何能“打破”生殖隔离呢?我们一起来了解一下。
什么是生殖隔离?
生殖隔离是物种的生殖屏障,它是指两个具有亲缘关系的物种在自然条件下不交配或者极难交配成功的机制。其中,极难交配的包括了生殖器官的不同、无法正常的形成受精卵、无法产下健康的后代以及后代几乎不具备生育能力。
不过,生殖隔离并不严格,因为不同物种之间的生殖隔离差异化是比较大的,比如在鸟类中,跨属杂交(番鸭和家鸭),甚至是跨科杂交(鸡和珠鸡)都是可以的,只是随着亲缘关系越远,几率越低而已。
但是在哺乳动物中,跨科杂交从未成功过,跨属杂交也只有绵羊和山羊在极低的概率下会成功,即便是跨种杂交,成功率也是极低的,比如狮子和老虎是同科同属下的动物,但是二者生下狮虎兽的几率不足十万分之一。
这是因为往往在进化序列上越“高级”的动物,基因的差异就越大,在杂交时的成功率就越低,而哺乳动物是进化“最高级”的一个类群,所以生殖隔离也是最严格和最明显的(在所有动物之中),同时正是因为存在生殖隔离,才会演化出不同的物种。
因此,生殖隔离其实就是指不同的动物在自然条件因为地理、形态、习性等差异造成极少发生繁殖行为、即使发生繁殖行为也不易产生后代或者后代高度不育的一种机制。
鲸豚兽如何“打破”了生殖隔离?
一般情况下,我们认为杂交种的产生是人为干预的结果,比如狮子和老虎在自然条件下不会相遇,即使相遇也只会战斗(竞争者),所以它们是不会发生繁殖行为的,但是在人工饲养下,将一只雌性小老虎和一只雄性小狮子一起养大,它们在性成熟后就有可能会发生繁殖行为,进而几率性的产生狮虎兽。
骡子的产生也是一个道理,在自然界中野驴和野马也不会发生基因交流,自然也就不会有野生的骡子,但是用同样圈养的方法,也能让它们不得不交配,从而产生杂交种。诸如此类还有很多,比如骡鸭、虎狮兽、豹狮等等,都是在人为的干预下产生的。
鲸豚兽也是如此,在如今的鲸豚兽中,大部分都是在人工圈养下产生的,其方法也是将两种不同的鲸豚类养在一起,从而产生的。
人工干预下的鲸豚兽其实是没有太大的意义的,因为它们像狮虎兽一样,只不过是人用来“赚钱”的工具而已,毕竟海豚常见、虎鲸常见,但是它们杂交的后代却非常的罕见。
而鲸豚兽之所以能产生其实与生殖隔离得不彻底也有很大的关系,毕竟伪虎鲸和宽吻海豚是同科不同属的动物,而哺乳动物中山羊和绵羊也是能杂交产生后代的,只是几率非常的低而已,再加上同样生活在海洋中,鲸类的演化虽然形态差异很大,但是相近的生存环境让它们的基因差异要比陆地上的物种更小一些。
目前,世界范围内,并不是只有宽吻海豚和伪虎鲸能产下鲸豚兽,瓶鼻海豚与伪虎鲸、独角鲸与白鲸等都能产下鲸豚兽,从如此多的鲸豚类能杂交产生后代看,鲸豚类动物的生殖隔离比起陆地上的哺乳动物来说确实要更差一些。
独角鲸(一角鲸)
其实,除了人工干预外,鲸豚类本身的关系就比较“乱”,因为它们不像其他野生动物那样在野生环境下不交配。早在1990年,海洋生物学家海德·约根森(Heide-Jorgensen)在一艘渔船上发现了一个奇怪的鲸类头骨,之所以说它奇怪一方面是因为海德从未见过这种鲸类头骨,一方面是因为这个头骨上的牙齿只集中在前端,一共有18颗,而且还向外突出,有点“龅牙”,这个特征与已有的鲸豚类完全不同,显得比较的另类。
之后,海德将头骨带回去进行了仔细的研究和检测有了一个惊人的发现:这个头骨中竟然有两种鲸的基因,一种是白鲸,一种是独角鲸。要知道白鲸和独角鲸都是一角鲸科下的动物,但是它们也在不同的属下,而在当时科学家们只知道哺乳动物跨种几率性的能产下后代。
知道了这个鲸头骨的身世,它的牙齿结构就好理解了,因为独角鲸只有一颗牙齿,就是它尖利的长角,嘴里是没有牙齿的,而白鲸却有着一口锋利的牙齿,所以在二者结合时,它们的后代才会出现了如此奇怪的牙齿结构。(下图为根据头骨复原的白鲸和一角鲸后代)
写在最后
鲸豚兽与其他的杂交种出现的原因大致一样,那就是人工干预,不同的是鲸类在自然环境下竟然也有跨种甚至跨属的繁殖行为,由此可见,鲸类(海豚也属于鲸的一类)的生殖隔离确实不太严格,这与它们的生境差异化不大有很大的关系。
当然,目前已知的只有跨属的鲸豚兽,没有跨科形成的,而且与其他的杂交种一样,鲸豚兽的寿命也比较短,比如日本培育出的第一头鲸豚兽,只活了200天就死亡了,并且受生殖隔离的约束,鲸豚兽也是高度不育的。
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