什么是物种?联合国发文称百万物种面临灭绝

染色体组加倍可以形成新种,但只是遗传信息量翻倍而已,并没有增加生物遗传的多样性。而人类活动所导致的物种灭绝,其遗传信息被永久地丢失了。

5月6日联合国发文称:百万物种面临灭绝。由于人类活动的影响,目前全球物种灭绝的速度至少比过去1000万年的平均速度快数十至数百倍。

物种灭绝是个什么概念,百万物种灭绝又意味着什么?是时候了解一下啦。

物种的概念

作为生物学的基础问题,“物种”在不同的生物类群中,有不同的分类标准,无法完全统一。目前,有模式种、唯名论种、群体种、表型种、生态种、生物种、时间种、分支种和系谱种等数十个物种概念。

生物种定义,物种是生物分类学的基本单位,是能交流基因,繁殖后代的相同生物形成的自然群体,与其他群体在生殖上相互隔离,并在自然界占据一定的生态位。

本质上来说,物种的差异体现在基因上,这些差异表现在DNA非编码区、基因、基因组、染色体组、蛋白质组、个体表型等层次。个体之间多大的差异就算达到了种级的差异,是由分类学家界定的。

物种不仅是逻辑的聚类,而且是由个体的生殖、遗传、生态、行为以及相互识别系统联系起来的生物个体集合。物种是进化的基本单元,是生物对环境异质性的应答,会对环境多样化产生间断与连续的适应。

物种的不连续性抵消了有性生殖的遗传不稳定性。物种与种以上分类单元不一样,是一个可以随时间而变化的个体集合,是真实存在的,是生态系统的基本功能单元。

物种划分依据

生物学中,以界、门、纲、目、科、属、种对生物进行分类。生物种以生殖隔离作为判断新物种的重要标志。

自然状态下交配,能产生可育后代的一类生物被认为是同一物种。教科书中的经典例子就是马和驴,马有64条染色体,驴有62条染色体,产生的后代骡子染色体数目为63条。

马和驴交配产生骡子,染色体数量为奇数(来自网络)

一般来说,染色体数量不同的生物是无法生育的,因为染色体无法正常配对(无法通过减数分裂形成卵细胞或精子)。所以,马和驴交配产生的骡子不可育,因此,马和驴属于不同物种。

而银鸥(Larus argentatus)在环绕北极圈构成一个环物种。其七个亚种分布于英国、北美、东西伯利亚、西伯利亚、北欧,分布区形成环状。其中北欧亚种与英国亚种无法杂交。

银鸥(Larus argentatus)的地理分布(来自网络)

从地理位置上来看,1和7的绿莺间隔最近。但现实情况却是银鸥的1和7出现了生殖隔离。这种现象称之为“环种(ring species)”。

这两种现象颠覆了人们对生物遗传学的认知,并且至今仍没有一个合理的解释。所以生物学中,也仅将出现生殖隔离作为新物种的重要依据,而不是唯一依据。

物种诞生的方式—自然演化

地理隔离是形成新物种的重要因素,存在地理隔离时,同一种群被分割成两个群体,这两个群体由于生长环境不同,产生了不同的基因突变,这些突变总是朝着适应环境的方向发展。经过长期积累,两个群体的基因库差异越来越大,无法产生基因交流,最终以生殖隔离作为物种独立的标志。

整个过程以万年为单位,通常是百万年或千万年。

例如,250多万年前的冰河世纪,北方的古代棕熊向北迁移,开始适应海洋和冰川生活,它们花了整整200万年时间才演化成北极熊。如果只看这期间1万年的时间,将很难觉察到任何变化。人类寿命只有短短数十载,很难观察到的物种演化。

由北方棕熊演化而成的北极熊,是和棕熊不同的物种(来自网络)

所以,自然演化诞生新物种需要极其漫长的岁月。

人类也可以是造物主

特殊情况下,新物种也可以通过染色体变异实现跳跃式的物种形成。它们会从母群中突然产生,在非常短的时间内阻断与母群的基因交流,实现生殖隔离。典型例子就是多倍体西瓜。

多倍体指的是体细胞中含有三个及以上染色体组的个体,例如人类有两个染色体组,属于二倍体。自然界中,普通西瓜属于二倍体,通过人工诱变的方式,在二倍体西瓜长出第一片真叶时,生长点添加秋水仙素抑制纺锤体形成,会导致染色体组加倍,变成四倍体西瓜。

四倍体西瓜和二倍体西瓜的遗传物质相同,只不过前者遗传物质的数量比后者多一倍。四倍体西瓜和二倍体西瓜杂交,产生的后代是三倍体西瓜,这种西瓜就是我们非常熟悉的无籽西瓜。无籽西瓜是不可育的。

人工培育的无籽西瓜(来自网络)

因此,人类利用这种简单的方法培育出符合人类需求的西瓜。

遗憾的是,多倍体育种法只是遗传信息量翻倍而已,并没有增加生物遗传的多样性。

而人类活动已经使物种灭绝速度比自然灭绝快了1000倍,这些灭绝的物种,遗传信息被永久地丢失了。

所有的植物、动物和微生物,在地球上的能量转换和物质循环中,都扮演着生产者、消费者、分解者角色,都在为维持生态系统平衡,贡献自己的力量。

陆地上的分解者:屎壳郎(来自网络)

各种各样的物种也为人类提供了丰富的食物、纤维和能量,还有药材和工业原料,甚至是旅游资源。

保护生物多样性对人类的可持续发展有着不可估量的作用。

文章来源:知识就是力量

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