生殖隔离

生殖隔离包括阻止不同物种成员成功杂交的生物学屏障，其演化是物种形成的核心事件。

Definition

生殖隔离是一系列可遗传的屏障，它们减少或阻止群体间的基因流动。合子前屏障在受精前起作用，而合子后屏障在受精后降低杂种的生存力或生育力。

Scope

本主题涵盖将生殖屏障分类为合子前和合子后类别，通过多布詹斯基-穆勒不相容性解释杂种不活和不育的遗传基础，强化在加强合子前隔离中的作用，以及群体分化时屏障如何累积。

Core questions

• 生殖屏障如何被分类为合子前和合子后？
• 杂种不活和不育的遗传基础是什么？
• 选择如何通过强化来加强合子前隔离？
• 在分化过程中，生殖屏障通常按什么顺序累积？

Key theories

多布詹斯基-穆勒不相容性

杂种不活和不育源于在每个群体中独立分化且从未一起测试过的基因之间的负面相互作用，这解释了合子后隔离，而无需任何个体在其自身谱系中不适应。

强化

当杂种不适应时，自然选择可以通过选择不利的杂交来促进更强的合子前隔离，从而加速物种形成的完成。

Mechanisms

合子前屏障包括生态或栖息地隔离、繁殖时间上的时间隔离、通过配偶选择产生的行为隔离、机械不相容性以及配子隔离。合子后屏障包括内在的杂种不活和不育，这源于独立演化等位基因之间的多布詹斯基-穆勒不相容性，以及外在屏障，即杂种对现有生态位适应不良。在杂交代价高昂的情况下，强化会加强合子前屏障。总隔离是所有屏障按顺序作用的累积效应，因此即使是部分屏障也能显著限制基因流动。

Clinical relevance

了解生殖屏障有助于管理家养物种与野生物种之间的杂交，控制害虫和病媒物种复合体，以及在杂交威胁濒危类群遗传完整性时的保护决策。

History

多布詹斯基在1937年和穆勒在1940年代独立地通过分化基因之间的相互作用解释了杂种不相容性。科因和奥尔的比较分析后来量化了隔离如何随遗传距离的增加而累积，并阐明了强化作用发生的条件。

Debates

强化有多重要？

针对杂种的选择是否普遍驱动合子前隔离的最终加强，还是隔离主要作为分化的副产品出现，仍然是一个活跃的问题。

Key figures

• Theodosius Dobzhansky
• Hermann J. Muller
• Jerry Coyne
• H. Allen Orr

Seminal works

• dobzhansky1937
• coyneOrr2004
• futuyma2017

Frequently asked questions

合子前隔离和合子后隔离有什么区别？

合子前屏障阻止交配或受精的发生，而合子后屏障在合子形成后降低杂种的生存力或生育力。

为什么许多杂种不育或不活？

通常是因为多布詹斯基-穆勒不相容性：在每个亲本物种中独立演化的基因在杂种中结合时相互作用不良，尽管每个基因在其自身的遗传背景中都能正常工作。