Manchmal paaren sich verschiedene Arten und sie können Nachkommen haben, normalerweise mit Anomalien. Gibt es bekannte Anforderungen für 2 verschiedene Arten, um Nachkommen zu produzieren? Warum können Arten wie der Löwe und der Tiger, die viele Unterschiede zu haben scheinen, Nachkommen hervorbringen, wenn andere, die angeblich 99% der DNA teilen, dies nicht können?
Lassen Sie uns dies wie ein logisches Problem aufschlüsseln. In Wirklichkeit handelt es sich um die richtigen Genexpressionen zur richtigen Zeit, am richtigen Ort usw. Aber das wäre ein Buch.
Präzygotische reproduktive Isolationsmechanismen
Umfeld
Ein Stier und ein Wal können sich nicht paaren; Sie leben nicht in derselben Umgebung. Löwen und Tiger paaren sich in ähnlicher Weise nicht in freier Wildbahn, da es in der Umgebung keine Überschneidungen gibt. In Gefangenschaft, ja.
Lieferung von Gameten
Damit eine Befruchtung stattfinden kann, müssen Spermien an die Eizelle abgegeben werden können. Einige Arten können diesen Teil einfach nicht richtig hinbekommen. Ihre Hauskatze wäre kein geeigneter Spender für einen Elefanten.* Bei näher stehenden Arten, beispielsweise einem Huhn und einem Pfau, wird die Balz des Hahns (die bei weitem nicht so spektakulär ist wie die des Pfaus) vom Weibchen nicht akzeptiert; keine Möglichkeit zur Abgabe von Gameten.
Einige Gameten können geboren werden, aber keine Eizellen (das Weibchen ist nicht "reif".) Auch dort Null.
Einheit der Gameten
Wenn die Gameten beide zum richtigen Zeitpunkt abgegeben werden, kann sich das Sperma an die Eizelle binden? Eine erfolgreiche Bindung erfordert eine Rezeptor-Ligand-Wechselwirkung, die tatsächlich einen hohen Grad an Artenspezifität aufweist. Die Bindung erfordert also, dass das Spermium und die Eizelle beispielsweise erfolgreich „kommunizieren“ können. Hundesperma „spricht“ nicht mit Katzenei.
Wenn sie "die gleiche Sprache sprechen", können die Spermien die Schutzhülle der Eizelle (die Zona pellucida) durchdringen? Unter der Annahme einer Spermienkapazität (eine große Hürde genau dort), haben die Spermien möglicherweise nicht die richtigen Enzyme in ihrem „Kopf“, um in die Zona pellucida einzudringen. Nicht alle Enzyme üben bei allen Molekülen die gleiche Funktion aus, und wenn die richtigen Enzyme vorhanden sind, um die Zona pellucida zu verdauen/durchzubrechen, gibt es dann genug? Ist das Sperma aktiv genug? Ich vergleiche diese Art der Kommunikation mit „Kopfkissengesprächen“. Wir kommen viel näher. Nehmen wir an, das Sperma hat sein Bettgeflüster und kann die Schicht durchdringen.
Postzygotische Isolationsmechanismen
Lebensfähigkeit
Der Hybridembryo muss sich zu einer Zygote entwickeln können. Hybrid-Unlebensfähigkeit bedeutet, dass es nicht genug Ähnlichkeit gab, um zu einer Blastozyste überzugehen, und der Hybrid stirbt.
Sagen Sie Lebensfähigkeit ist erreichbar. Die Blastozyste/Blastomere muss mit der Mutter „kommunizieren“, damit die Anhaftung nicht nur möglich ist, sondern aufrechterhalten werden kann. Tatsächlich muss es der Mutter "zurufen": "Ich bin hier! Pass auf mich auf!" (Beim Menschen beinhaltet dies die Sekretion großer Mengen eines Hormons namens Choriongonadotropin, das die kontinuierliche Sekretion von Progesteron stimuliert, wodurch die Gebärmutterschleimhaut nicht abgestoßen wird. Nicht alle Blastozysten von Säugetieren kommunizieren auf die gleiche Weise. Wenn wir hier ein Versagen haben kommunizieren... wie bei Cool Hand Luke ist das Ergebnis nicht gut.
Hybride Sterilität
Die Arten waren nah genug, damit der Conceptus von der Mutter gehört werden konnte. Die richtigen Chromosomen mit der richtigen Genexpression führen zu einer Lebendgeburt.
Erfolg!
Wenn der Hybrid fruchtbar ist, handelt es sich nach einer Definition nicht um eine andere Art. (Es wird viel darüber diskutiert, was eine Art genau definiert. Siehe die Referenzen.)
Wenn Sie immer noch sagen: "Aber warum ?", dann muss es auf genetischer/molekularer Ebene erklärt werden, mit Sätzen wie:
Die Zona pellucida von Säugetiereiern besteht hauptsächlich aus drei Glykoproteinen, die alle ausschließlich von der wachsenden Eizelle produziert werden. Zwei von ihnen, ZP2 und ZP3, setzen sich zu langen Filamenten zusammen, während das andere, ZP1, die Filamente zu einem dreidimensionalen Netzwerk vernetzt. Entscheidend ist das Protein ZP3: Weibliche Mäuse mit inaktiviertem ZP3-Gen produzieren Eier ohne Zona und sind unfruchtbar.
Wenn dies die Ebene der Erklärung ist, die Sie suchen, gibt es ein Buch für Sie: Molekularbiologie der Zelle. Alberts B., Johnson A., Lewis J., et al.
Befruchtung
Der Prozess der
Befruchtung durch Artbildung
*Beachten Sie, dass ich mich hier auf morphologische Unterschiede beziehe, eine Möglichkeit, Arten zu definieren.
anongoodnurse