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大自然的进化为什么不允许生物近亲繁殖?

2019-10-28 12:00

问:大自然的进化为什么不允许生物近亲繁殖?

看过一个BBC的纪录片,专门讲纯种狗的,有纯种犬洁癖的人类为了保持犬类的“优良血统”,在数十年中,利用纯种狗进行交配繁殖。

比如,巴哥犬的近亲繁殖就非常之严重,在英国,纯种巴哥犬数量超过10000只,但是他们的所有DNA可能仅仅来自于50只巴哥犬。

畸形狗

这种近亲繁殖,给狗带来了严重的疾病风险,而且很夸张:

查尔斯国王骑士獚犬因为头骨太小而不能容纳大脑;牛头犬的怪异形状致使他们无法自然交配生产;金毛犬极易患上癌症……

它们更像是人类生产的产品,而非大自然界的动物。

如果有兴趣可以找来看看,片名为《Pedigree Dogs exposed》。

之所以不能近亲繁殖,从遗传学角度来看非常简单。

我们每个人都会携带一定数量的隐性疾病遗传基因,携带状态为Aa(正常人为AA),这种状态是不会表现出疾病的。而携带状态为aa的则会表现出疾病。

这只双头猫很有名。

如果近亲结婚,两方看似正常,却都是Aa,这样组合就很容易出现aa的患病者。而非近亲结婚,这种遗传病出现的概率就大为降低了。

这也是欧洲原来皇室近亲结婚,虽然保住了皇室血脉,后代却产生了各种疾病的原因。

著名的生物学家孟德尔,本身就是遗传学的鼻祖,但是他却爱上了自己的表妹,爱情无法阻挡,但两个人最后生下的孩子都夭折了。

还有达尔文,它的进化论革命了生物学,但讽刺的是,他却在挑战“进化论”,娶了自己表姐,他们生了10个孩子,都是非死即病。

达尔文和妻子

可见近亲繁殖的遗传病病发率有多高。

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近亲繁殖是指在基因上关系密切且有共同祖先的个体之间交配并产生后代,在人类中,它指的是近亲交配,由于双方有共同的祖先,所以基因相似性更大。进化不允许近亲繁殖的答案很简单,就是近交衰退,近交衰退能够将我们携带的潜在的致命隐性等位基因都显现出来,导致某些有害性状的发生。

首先,我们需要理解显性基因和隐性基因的概念。有些人患有某些遗传疾病,但是他们父母没有这种疾病;或者,有些人虽然父母患有某种遗传疾病,却没有遗传这种疾病,这都是由于存在显性和隐性基因的存在。人类基因组是二倍体,每个人都从父母那里继承了一套涵盖全部基因的遗传物质,因此,对于一个特定的遗传特征,每个人都有两个基因。这两个基因可以给我们相同的特征或性状,或者也可以不同。例如,一个人可能拥有两个O型血的基因,或者一个A型血的基因和另一个O型血的基因。在这种情况下,一个基因通常会掩盖另一个基因,这个掩蔽基因是显性基因如A型血和B型血基因,而另一个被掩盖的基因就是隐性基因如O型血基因。这意味着如果显性基因和隐性基因同时存在,那么只有显性基因的作用才可见;要使隐性基因的作用可见,两个基因都必须是隐性的。参考下图,由于O型血是一种隐性特征,只有遗传自父母的两个血型基因都是O型血基因才表现出O型血。

近交衰退的原因在于种群的进化史。随着时间的推移,自然选择会将有害等位基因从种群中剔除,当显性有害等位基因表达出来时,它们会降低携带者的适应能力,并在下一代中频率会下降。但是隐性有害等位基因被它们的显性非有害等位基因“隐藏”在了自然选择之外,携带单个隐性有害等位基因的个体是健康的,可以轻易地将有害等位基因传给下一代。

当种群数量较大时,这通常不会引起什么问题,一个物种或种群可能携带多种隐性有害等位基因,但很少表达。然而,当种群数量减少时近亲相互交配时,这些近亲很可能携带同样的隐性有害等位基因,后代可能会继承同一隐性有害等位基因的两个副本,并导致有害等位基因的表达,有害等位基因的表达在很多时候都意味着死胎和畸形,最终降低种群的生存和繁殖能力,这种现象被称为近交衰退。

在人类中,每个个体都携带有一些有害的基因,如果表达出来可能是致命的。色盲、镰状细胞性贫血和囊性纤维化等疾病都是遗传的,而且都是由隐性基因控制的,因此,由于近亲繁殖,有较高的发生率,因为当近亲繁殖发生时,隐性基因有更高的表达机会。在人类身上,近亲繁殖已经被证明是非常危险的,尽管这种做法在历史上一直存在,但这些家族中的大多数都是由于有害基因的积累而灭亡的,比如西班牙的查理二世,五代世系都是近亲繁殖,最终以查理二世不育告终。

近亲繁殖同时有许多缺点和优点,当消极的方面被放大时,积极的特质也会被重复放大。近亲繁殖也有一些有益的影响,在家畜中,如羊、牛等,近亲繁殖用于表现理想的性状,如较高的产奶率、较好的羊毛品质等。然而,这只能在很短的时间内完成,即几代,在那之后,近交衰退的有害影响被高度放大。

不是不允许,只不过是因为概率的问题,会导致遗传性的一些疾病概率变大。

古代中国,表兄妹,堂兄妹之间结婚的也是普遍现象。

不单是中国,欧洲一样,是牛顿吧,娶了表妹,后代没一个正常的好像。欧洲近亲结婚从平民到贵族到皇室也是普遍现象。

就是现在,阿拉伯/日本皇室为了保持血统,也不结外亲的,就是为了保持“血统”。

也不是说近亲结婚的后代一定有遗传病,只是因为双方亲缘关系相近,一些隐性基因呈现的疾病在后代基因上容易表现出来罢了。

因为需要优生优育的理念,所以绝大多数国家法律上都做出了禁止近亲结婚繁育后代的规定。


现代人似乎都知道近亲繁殖对后代不好,我基本上就没有见到具有亲戚关系的两个人结婚。

确实是这样,近亲繁殖可能会给一个家庭带来巨大的灾难。

近亲繁殖是指具有共同祖先的两个个体,进行交配以繁殖后代。

要知道近亲繁殖到底有什么危害,我们需要先了解人类的基因是如何控制性状的。

1、基因和性状

人体的基因主要分布在23对染色体上,每条染色体上有数10万个基因。

控制同一性状的两个基因,就位于一对染色体的相同位置上,这两个基因称为等位基因。

我们头发的颜色,双眼皮还是单眼皮,血型等都是我们的一个性状。

人体的每个性状都是由这一对等位基因共同决定的,决定一个性状的基因有显性基因和隐性基因两类。

比如控制我们眼睛颜色的基因有显性基因A和隐性基因a两类,

一对等位基因中只要有一个A,那么就是黑色眼睛(显性性状),

要想是棕色眼睛(隐形形状),那么就需要这对等位基因两个都是a。

2、近亲繁殖时的基因变化

我们知道了基因是如何控制性状的,接下来说明近亲繁殖时基因是如何变化的。

某些先天缺陷和遗传疾病,比如 色盲、镰刀形红细胞贫血和囊性纤维化等疾病都是遗传性疾病,这些是由隐性基因控制的。

我们大多数人都会携带有一定数量的隐性致病基因,比如等位基因为Aa,这些致病性状没有表现出来而已。

如果两个人具有血缘关系,那么他们的基因也会非常相似,携带相同隐性基因的概率就会非常大。

比如他们控制某一性状的基因都为Aa,那么他们后代的基因就很有可能是aa,于是后代就更有可能会患有遗传病。

一个人同时拥有两个非常罕见的隐性致病基因的概率是极低的,但是近亲繁殖会大大增加这个概率。

3、近亲繁殖的应用

虽然近亲繁殖对于人类来说是有害的,但是人类会通过近亲繁殖技术使动物的后代具有某些理想性状或者消除某些性状。

比如用于实验室的老鼠通常是近亲繁殖的,因为这样产生的老鼠后代的基因组成与父辈相似,这使得实验可以重复进行。

人们为了培育纯种狗,获取一些较好的特征,比如身高或毛皮质量,就会使狗狗进行近亲繁殖。

但是研究发现,大部分纯种狗都患有隐性等位基因引起的疾病,如心脏病、耳聋和髋关节发育异常等。

近亲繁殖也会用于饲养和农业相关的动物,比如通过饲养奶牛来提高产奶量,筛选特定的绵羊来获取更多质量更好的羊毛。

总而言之,近亲繁殖会使得人类的隐形致病性状出现的概率大大增加,这也是为什么不提倡近亲繁殖的原因。

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无论是杂交,还是近亲繁殖都是大自然中的一种选择,近亲繁育也有一定好处,当然更大概率的是坏处,好处就是可以保持优良纯种的性状,坏处当然是极大的增加了各种致病遗传的概率,被自然淘汰。

典型的例子就是,人类饲养宠物时,为了自己的喜好,盲目追求所谓的“纯种”,使得狗狗等宠物大量的近亲繁育,看起来都维持了漂亮的皮毛,纯良的血统,但这种违背自然规律的做法,使得很多宠物患上了严重的遗传疾病,导致身体畸形,行动障碍,很难生存。

而对于人类来讲,在历史上,欧洲很多贵族为了维持高贵的血统,也是经常近亲结婚。我国古代也有很多像贾宝玉和薛宝钗这样的表哥表妹成婚,近亲结婚可能保留有利的基因,但同时使各种有害的隐性基因表达出来,古代婴幼儿的死亡率比较高,这也算大自然的一种淘汰机制。

现代社会,有钱人可以通过基因检测,或者基因编辑来实现更长的寿命,维持财富和社会地位,而没钱的就只能靠自然选择了。

大自然很冤枉:我什么时候不允许近亲繁殖了?你们可以尽情地近亲繁殖,我不会不允许,但会造成什么结果我就管不了了!自己的事情自己负责!

拿人类举例子,大自然并不反对人类近亲结婚,多数情况下是人类自己不允许近亲结婚,与大自然并没有直接关系。因为我们是智慧物种,我们知道近亲结婚的后果!

而在动物界大自然同样不反对近亲繁殖,不过在进化的过程中近亲繁殖的动物基本上很快就会走向灭亡,被大自然淘汰掉!

为什么会这样?简单说因为近亲繁殖的双亲拥有很多相似的致病基因,当他们的基因结合时,在遗传过程中相似的致病基因结合的概率会很高,这时候下一代就会显现出致命基因,出现各种天然缺陷,很容易被淘汰!

而在非近亲繁殖中,拥有相同致病基因的概率非常低,所以下一代出现有缺陷的几率当然更低!

就像并没有人真的不让你酒后开车,喝酒后你可以尽情地开车,也不一定会被警察抓到(就像近亲繁殖也并非一定会把致病基因遗传给下一代),但一旦被抓到,结果是可以想象的!

总之一句话,大自然从来不反对任何事情的出现,在大自然眼里,没有什么是不允许的!

这是DNA的特性所决定的。

以人类基因组举例。

1.人类基因组由23“对”染色体组成,包含了大约3万“对”基因,本质上是由大约30亿个碱基对构成。

2.碱基对在自我复制的过程中难免会出现差错,如果这种差错出现在“显性子”即“基因”上,就会造成“基因突变”,突变后的基因有很大的可能表达不出它所对应的蛋白。

3.如前所述,人类基因组都是“成双成对”的,假设小王的一个A基因突变成了O基因,那他就是AO型基因,还是可以正常表达出A蛋白的。

4.但突变的基因是可以遗传的,假设AO基因的小王有一儿一女,儿女均遗传其O基因的概率均为1/4,假设这对儿女成为夫妻,生出OO基因孩子的概率为1/4,1/4×1/4=1/16,OO基因的孩子是表达不出A蛋白的,这个孩子有很大可能成为一个遗传病患者。

5.基因突变不常发生,但如上所述,人类有3万对基因,将1/16乘以三万会是多少?而且,致病基因是可以遗传的,经过成千上万代的累积,谁都不敢保证自己没携带几个致病基因。



这是以偏盖全的说词。

地球生物最大的群体是无性繁殖。

再为孤雌繁殖。且艰难时才分化雄性,进行可休眠后代的两性繁殖的,并表现成年头多了后雌转雄,或雄转雌的,有的转换由体大进行,有的由温度决定。

植物花粉是雄性的,有的花粉可延伸成新的植株体。所以50至100年消失的物种,有的可复生,就是根又萌发或花粉成植株造的。

有的卵可体眠几万年。

鸽子都是同血缘繁殖,无花果也是自花受粉的。鱼更多的是自群繁殖的。

杂交受生物生殖隔离的,所以绝大多数杂交是后代不育的,甚至异形出现。

同血缘繁殖是物种纯化,杂交是两掺和。各有存在及功能功用功效,没有好坏良劣区别的。

由欧洲人捕获的野马与四不象,仅几只,且当初同群,在欧洲繁殖至今,无不良个体存在,在中国灭绝后,返给中国,繁育至今几千头了,无不良存在。

而七只朱环鸟,保护繁育至今也几千只了,也无不良体存在。

生物间有性繁殖的物种,除精子间竞争入卵子外,雄性个体间打斗比拼争交配权,已把控优胜劣汰的个体筛选。

仅人的人类不进行个体筛选了,因而近亲不婚成法则,但不能跨物种繁殖的,仍归同种内不同品种繁殖式。种之间仍隔离的。

人不进行个体筛选就是丑男有好女,赖女嫁好男现象,因嫁娶受钱权势主导了。野生生物不会这样的。

人类的人生出不全健个体时,淘汰不得,否则不算杀人,也良心上受自责终生的,而长成大人后也须婚姻生子,从而禁绝不了有毛病传续下去,当有这样的病史家庭,近亲通婚残破基因被发掘出来的机率更大,从而近亲不得通婚。

但真健全者近亲通婚是无问题,且提纯了血缘血统的。所以欧洲工业革命前,各国皇家互婚已几百几千年了,包括兄妹姐弟结婚在内,没几个不良个体出现,而按非血绿通婚出现的残障弱智个体比率小得多。

广泛宣扬杂交优势,是杂交后出现巨多怪异,找个怪异结籽的,再反交原母系或父系,历经几年几十年提纯,才形成杂交优势品种的,而提纯与所耗时间不报道,仅宣扬新种优势了,事实上更多肓种者一辈子,甚至几代人没肓出优良新种的人更多些。

悟空问看后咱也在其上留上点啥。

答案:因为近亲繁殖会导致后代患遗传病和生理缺陷的概率大大增加,病秧子无法适应正常环境,很快会被淘汰。

可别以为只有人类才有近亲结婚这种说法,动物也会因为近亲繁殖患上各种疾病,英国BBC曾出品过一部纪录片《纯种狗的悲哀》,曝光了个别育犬协会为了利益,将有亲缘关系的狗狗进行交配,经过几代繁殖,后代的血统变得纯正,然后高价卖给不明就里的狗主人,许多狗主人甚至引以为傲,拿自家的纯种犬和证书炫耀。

要知道,培育出纯种犬的简便方式就是近亲繁殖,这样可以节省一笔基因检测费用,因为后代的基因和父母的基因相似度一定不会低。利用近亲繁殖培育出的纯种犬会和人类一样患上各种遗传病,最著名的就是查理士王小猎犬。

200多年前的查理士王小猎犬俱乐部,就是为了消磨英国富人们的闲暇时光成立的,这个俱乐部中狗的近亲交配成了常态,导致现在英国的查理士王小猎犬有30%的概率患上一种可怕的脊髓空洞症。

这种病就是头部骨骼太小,挤压了大脑的神经系统,发病时狗的身体会失去平衡感,歪着脑袋乱窜。严重时会在地上打滚发出凄惨的叫声,大脑持续性挤压产生的痛感,就像是架在火上烤一样。这种疾病是身体物理结构上的问题,无法通过吃药解决,只有开颅手术削去部分头骨才能缓解,但这种手术成功率只有20%左右,将来还有复发的可能,许多狗主人最后都会选择将狗狗安乐死。

要说遗传病谁最多,斗牛犬认第二,没狗敢认第一,法国斗牛犬是人为培育出来的品种,它的遗传病多到被遗传学家研究。

最常见的就是脊椎发育畸形,腰椎脊髓的前半段如果出现问题,会引起膀胱排尿障碍,法斗48小时没尿就可能因尿毒症死亡;法斗的盆骨狭小,产道紧,很难自然分娩,需要在人的协助下进行剖腹产;法斗短鼻扁脸呼吸道短小,天生身体缺陷,稍微运动一会就气喘吁吁,睡觉时经常会打呼噜,伴有不同程度的呼吸困难症状;鼻子太短散热能力差,不能剧烈运动,容易中暑等都是近亲繁殖的恶果,而这一切都源于200多年前的法国,法国人为了培育出自己喜欢的犬类,将英国斗牛犬和巴哥犬进行交配,然后将产生的后代进行近亲繁殖,才出现的法斗犬。

有色法斗犬已被许多育犬协会禁止繁殖,因为这类法斗犬有很大概率患上免疫缺陷疾病,双耳容易失聪,皮肤疾病和食物过敏,整条狗就是一个药罐子。

金毛算是人们最常饲养的犬类之一,一些身价上万元的纯种金毛犬非常容易患髋关节发育不全症,简称CHD。症状是狗狗肌肉萎缩,起身站立困难,走路时后腿摇摆不定,这给金毛造成很大的心理阴影,原本活泼好动的狗现在整天躺着,髋关节还会有疼痛感,只有手术能根治。

犬类选美比赛在许多国家都有举办,为了从平凡中脱颖而出,一些狗狗甚至被培育成了畸形品种。

这条京巴犬是2003年克鲁夫茨犬类选美比赛冠军,它需要依靠药物维持自己的生命,面部褶皱和天生短小的呼吸道,压迫了空气流通的空间,通过手术切除部分鼻腔组织才让呼吸稍微顺畅一些。整条狗也被包裹地像一个巨大的粽子,运动后需要坐在冰块上散热。

遗传学家发现,在英国上万只血统纯正的京巴犬,它们的基因可能来源于最初的50条京巴犬,也就是说近亲繁殖现象泛滥,导致现在的京巴犬一身缺陷。

诸如此类的纯种犬,数不胜数,人为干预犬类繁殖,对狗狗来说是一场噩梦。

牛头梗和哈士奇杂交

本质上来说,近亲繁殖都是基因在作祟,每个个体都会存在隐性的有害基因,通常情况下它们可能是健康的Aa携带者。如果近亲配对,基因的相似度就会非常高,很可能是两个Aa的个体产生了aa的后代,这个后代就会表现出有害性状。在人类中,这种单基因遗传病目前已经发现了6600多种,每年都在以20个左右速度递增,最常见的就是红绿色盲和白化病。

从种群上来说,基因库的多样性有利于适应复杂的环境,容易进化出生存能力强的个体,而生物之间近亲繁殖相当于基因在不断纯化,基因的种类在变少,基因库会变得单一,环境突变容易遭到灭顶之灾。

大自然才无所谓呢,事实上近亲繁殖在自然界并不少见,只是由于近亲繁殖时更容易暴露基因缺陷,不利于在自然界存活下去,自然选择使得很多生物本能地避免近亲繁殖。

近亲繁殖这个词对于人类来说是禁忌,但是对于自然界不少生物却是很常见的,像科莫多巨蜥,由于生活的环境多是孤岛、荒漠地带,遇到同类的有时候会很少,因此有一些与众不同的繁殖防止,疑似能够孤雌生殖,英国曾经饲养的一只科莫多巨蜥,后来发现突然又冒出来一只,并且它们还会近亲繁殖,所有的一切都是先保证种群在自然界存活下去。它们胚胎染色体组的组成方式也和人类不大相同,使得它们能尽可能地存在近亲繁殖或者孤雌生殖中保留基因的优势,有利于它们在残酷的自然界生存下去。

自然并无意识,并不会特意将某种生物素造成什么什么样,生物的性状都是进化的结果,生存并且是种群延续是第一目的,是受基因可复制性支配的行为。自然界只有人类是认识到了近亲繁殖的危害,绝大多数生物都没有这样的意识,它们的行为是在长久的进化过程中保留下来的,由于近亲繁殖不利于一些基因的传播,有这种倾向的个体就难以将基因传递下去,最后使得这样的生物体越来越少,生物刻在基因中的本能使得它们会主动避免近亲繁殖。

地球环境的多样性,也塑造了生物生殖方式的多样性,既有孤雌生殖,也有两性繁殖,还有出芽生殖等,都是由于环境的影响形成的独特的繁殖行为,同样也塑造了多样性的生物。现代一些所谓的纯种宠物,培育过程中都要用到这样的方式,造成了很多畸形的宠物,比如现在的牧羊犬,很多都有脊椎问题,牛头梗鼻腔结构严重变形,有些会因为情绪高涨呼吸不畅把自己憋晕憋死。

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关键词: 生物 进化 近亲繁殖 大自然