02.25 如果沒有生殖隔離,人類將會演化成什麼樣?

生物正是因為有生殖隔離,所以才形成了各種各樣的物種,如果世界上沒有生殖隔離,人類將會怎樣呢?

沒有生殖隔離的世界

在20世紀50年代時,科學家發現細菌居然會互相交換基因,科學家認真比對了大腸桿菌的基因,發現在過去1億多年以來,大腸桿菌曾230次從其他微生物身上撿拾過基因。

如果沒有生殖隔離,人類將會演化成什麼樣?

微生物撿拾別人的基因這種事情並不罕見,科學家曾經在海床滲油處發現一個古細菌,它用來消化石油的酶就是從其他種類的細菌體身上找到的。

如果沒有生殖隔離,人類將會演化成什麼樣?

生物學家烏斯對此現象的解釋是:地球剛出現生命時,使用RNA作為遺傳物質。後來隨著蛋白質以及複雜生命的形成,生物演化出了更為穩定的DNA作為遺傳物質。

如果沒有生殖隔離,人類將會演化成什麼樣?

從RNA轉化到DNA後,生命在進行自我複製時比較草率,不像今天會仔細校對每一個鹼基,再者也沒有能夠保證細胞能夠忠實複製DNA的機制。

如果把DNA鏈條看做是一個工廠,把基因看成是員工的話,那麼在早期的工廠裡,既沒有人審核你是否是這個公司的員工,也沒有人管理這個工廠該怎麼運行。

相當於大家只是臨時合作,你搬磚,我燒菜,工廠如果能活下去,大家就都能夠活下去。

如果沒有生殖隔離,人類將會演化成什麼樣?

此時,流浪的基因如果碰巧闖到了這個工廠裡,只要不把這個工廠霍霍死,那麼就可以留在這個工廠裡。

反之,如果這個工廠倒閉,可能會有一些基因會成為流浪的基因,被其他工廠捕獲,然後繼續生存。

此時的世界就是沒有生殖隔離的世界。

如果沒有生殖隔離,人類將會演化成什麼樣?

微生物學家烏斯認為,地球在早期時沒有所謂的生物分類,因為這些生物可以自由的基因交流,它們就相當於是一片流動的基因粥,覆蓋了整個地球。

如果沒有生殖隔離,人類將會演化成什麼樣?

直到後來,DNA這個工廠越來越嚴格,審核越來越嚴,越來越專業化,流浪的基因想要再安家變得十分困難。

由於DNA在進行自我複製時,準確率越來越高,每進行一次自我複製,只有極少數的基因突變。就這樣經過一代代累積之後,生物就會出現生殖隔離。

如果沒有生殖隔離,人類將會演化成什麼樣?

我們曾經看到過生物演化圖,很多生物學家把生物演化圖最低端畫成了像樹幹一樣的結構,認為生命只有一個祖先。

如果沒有生殖隔離,人類將會演化成什麼樣?

其實最新的觀點認為,由於早期沒有生殖隔離,因此我們可能擁有大量的遠古祖先,這種結構就相當於紅樹林一樣根系錯綜複雜。

如果沒有生殖隔離,人類將會演化成什麼樣?

生殖隔離的出現

我們知道,演化並不受生物意志控制,而是沒有方向的,但如果地球再重啟一次,生物依然會選擇演化出生殖隔離,這是為什麼呢?

這就不得不提到基因了。

由於生物的演化是沒有方向的,所以演化出什麼樣的都有,其中就可能包含讓生物在自我複製時更為準確的基因。

如果沒有生殖隔離,人類將會演化成什麼樣?

由於這個基因的出現,DNA在進行自我複製時會更準確,其他生物的基因將不能再進入到該DNA工廠,此時的DNA工廠就相當於封閉式管理。

就這樣,經過幾百萬年甚至上千萬年的時間,生物就出現了生殖隔離,各個生物形成了各種獨立的物種,然後繼續演化,就這樣形成了今天形形色色的生物物種。

為什麼會出現生殖隔離

從基因角度上講,生殖隔離的出現代表著生物的基因大多數都不相同。基因控制著生物的性狀,不同的生物由於基因不同,導致它們利用能量的方式不同,比如:牛通過草獲取能量,老虎通過牛來獲取能量。植被通過光合作用合成能量,魚蝦通過浮游生物獲取能量。

如果沒有生殖隔離,人類將會演化成什麼樣?

如果生物沒有出現生殖隔離,這代表著生物只有一種利用能量的方式。在地球早期時,由於熱泉口的氫離子濃度差,可以提供大量的能量,再加上地球早期生命較小,所以這些生命可以利用單一的能量來源存活下去。

由於單一的能量來源總量有限,因此能夠供養的生命總量也有限。如果生物想要大規模繁衍,必須要獲得新的能量來源。而生殖隔離的出現,就可以讓生命在演化中,去探索使用不同能量的方式。

如果沒有生殖隔離,人類將會演化成什麼樣?

也就是說,如果今天地球上所有的生物都沒有了生殖隔離,任意兩個物種均可繁衍,那麼經過一段時間繁衍之後,可能所有的生物都會演化出利用同一個能量來源的方式,這是因為由於沒有生殖隔離,所以生物的基因也大致是相同的。

如果生物保留了植被利用能量的方式,既利用太陽光來生產能量,那麼地球所有的生物都會爭奪太陽資源,爭奪不到太陽資源的將會被自然選擇所淘汰。

如果沒有生殖隔離,人類將會演化成什麼樣?

如果生物(包括植被)保留了動物利用能量的方式,那麼由於缺乏將太陽能轉化為能量的植被,地球生物也會大規模死亡。

從這方面看,生殖隔離的出現,有效地避免了生物之間的能量競爭,從而轉向更為複雜的生態鏈。


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