Warum können sich zwei genetisch unterschiedliche Arten nicht zu lebensfähigen Nachkommen reproduzieren?

Die kurze Antwort lautet, dass "verschiedene Arten" als "nicht in der Lage sind, lebensfähige Nachkommen zu produzieren" definiert werden. Die Antwort auf Ihre Frage lautet also, dass es sich um eine Tautologie handelt. es ist so, weil es so definiert ist. Sie stellen eine Frage zu Wörtern, nicht zu Biologie. Wenn Sie die Menschen davon überzeugen könnten, dass eine "Art" "alles ist, was im selben Gebiet lebt", dann wären "verschiedene Arten" perfekt in der Lage, sich zu vermehren.

Genauer gesagt gibt es viele verschiedene Definitionen von "Arten", und Sie stellen eine Frage zu einer bestimmten Definition, dem Konzept der "biologischen Arten", das erstmals 1942 von Ernst Mayr in seinem Buch "Systematik und Entstehung der Arten" vorgestellt wurde . Mayrs Definition ist nützlich, aber bei weitem nicht die einzige; Es gibt buchstäblich Dutzende anderer Definitionen von "Arten". Weitere Informationen finden Sie in Wikipedias The Species Problem .

Dennoch lohnt es sich zu fragen, warum es in der Biologie (bis zu einem gewissen Grad) "Arten" gibt, die sich nicht kreuzen; Mayrs Definition ist hängengeblieben, weil sie nützlich ist. Das erste, was zu bedenken ist, ist, wie bemerkenswert es ist, dass sich zwei beliebige Individuen (derselben Art) überhaupt kreuzen können. Es ist nicht die Standardoption! Es gibt tausende hochspezialisierte Macken, die eine Befruchtung überhaupt erst ermöglichen. Männchen und Weibchen müssen unglaublich fein abgestimmt sein, um einander zu erkennen, damit sich Spermien und Eizellen treffen, damit die Spermien die Eizelle identifizieren, genetisches Material eingeben und mischen ... die Kaskade ist enorm unwahrscheinlich und muss es sein streng eingehalten.

Wenn es also nicht aufrechterhalten wird – wenn es keinen Selektionsdruck auf zwei Populationen gibt – wird es unweigerlich zu einer genetischen Drift kommen, die dieses fein abgestimmte System willkürlich stören wird. Wenn eine Population von, sagen wir, Wühlmäusen auf einer Insel isoliert ist, werden sie weiterhin Druck haben, sich mit anderen Wühlmäusen auf der Insel kreuzen zu können, aber wenn sie sich nicht mit denen auf dem Festland kreuzen können, wird es keine geben Folgen, und so werden sie über lange genug Zeit abdriften und diese Fähigkeit verlieren – genauso wie viele Affen, die keine Folgen davon erleiden, dass sie kein Vitamin C synthetisieren, diese Fähigkeit allmählich durch zufälliges Abdriften verloren haben.

Es gibt noch eine andere Seite. Zwei Populationen am selben Ort können positiv selektiert werden, damit sie sich nicht kreuzen können. Denken Sie an zwei Gruppen von Finken, eine mit kleinen, feinen Schnäbeln, die winzige Samen tief in Tannenzapfen fressen, und eine mit schweren Schnäbeln, die dickschalige Nüsse zerquetschen und fressen. Beiden geht es gut, aber sie können sich kreuzen und Nachkommen hervorbringen, die Zwischenschnäbel haben – zu dick, um die feinen Samen zu erreichen, die ein Elternteil isst, aber zu empfindlich, um die Nüsse zu zerkleinern, die der andere Elternteil isst. Diese Zwischennachkommen werden absterben, und beide Elternteile haben ihre Ressourcen verschwendet, um sie aufzuziehen. Beide Elternteile sollten besser nicht miteinander züchten, sondern nur mit ihrer eigenen Art, um spezialisierte und leistungsfähige Nachkommen zu produzieren. Die Vögel stehen nun unter Selektionsdruck, ihre eigene Art zu erkennen (vielleicht durch Lieder oder Paarungsdarbietungen) und letztendlich intersteril zu sein, damit sie niemals Ressourcen für die untauglichen Nachkommen verschwenden. Es gibt im Laufe der Zeit eine Abstufung der Trennung, in der die verschiedenen Populationen immer deutlicher werden. Irgendwann, an einem willkürlichen Punkt, fangen die Menschen an, sie "Spezies" zu nennen, aber das sind nur wir, nicht die Biologie.

„Spezies“ ist ein wichtiges Konzept, aber es ist nichts Besonderes in der Evolution; Speziation ist nur ein Aspekt der natürlichen Auslese, daran ist nichts Magisches.

Bei sich sexuell fortpflanzenden Organismen beginnt die Verschmelzung von Gameten mit dem Prozess der Embryonalentwicklung. Wenn eine Vereinigung von Gameten zwischen zwei genetisch unterschiedlichen Arten stattfindet, kann es zwei Situationen geben -

1. Gleiche Anzahl von Chromosomen - Obwohl die Anzahl der Chromosomen gleich ist, sind ihre Zentromere während der ersten Mitose möglicherweise nicht in derselben Ebene angeordnet. Infolgedessen kommt es zum Anhalten des Zellteilungszyklus, wodurch die weitere Entwicklung gestoppt wird.
2. Unterschiedliche Anzahl von Chromosomen - Die zusätzlichen Chromosomen, die nicht gepaart sind, führen zu einer unterschiedlichen Spannung an den Mikrotubuli, die wiederum den Zellteilungszyklus stört.

Beschreibung der Kontrollpunkte der Zellteilung.