生殖隔離理論牢不可破嗎

文湖南師大附中梅溪湖中學(xué)高1404班徐升

生殖隔離理論牢不可破嗎

文湖南師大附中梅溪湖中學(xué)高1404班徐升

上過(guò)高一生物課后我得知，物種之間存在生殖隔離，即它們之間不能產(chǎn)生后代或不能產(chǎn)生可育性后代。生殖隔離也是區(qū)分和鑒定物種的重要標(biāo)志。比如騾子就是馬和驢雜交的品種，但騾子自身沒(méi)有生殖能力。這是一條牢不可破的真理嗎？

我搜集了許多這方面的資料，發(fā)現(xiàn)湖南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的專(zhuān)家在多年前就打破了這個(gè)理論，這到底是怎么回事？帶著疑問(wèn)，我來(lái)到湖南師范大學(xué)魚(yú)類(lèi)發(fā)育生物學(xué)研究室進(jìn)行求證。

湖南師范大學(xué)魚(yú)類(lèi)發(fā)育生物學(xué)研究室是自20世紀(jì)50年代由劉筠院士領(lǐng)導(dǎo)的課題小組發(fā)展起來(lái)的集體，主要從事魚(yú)類(lèi)、蛙、大鯢、龜、鱉等水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的繁殖生物學(xué)及相關(guān)發(fā)育生物學(xué)研究。目前，該研究室在魚(yú)類(lèi)生殖細(xì)胞發(fā)育研究和魚(yú)類(lèi)遠(yuǎn)緣雜交育種等研究領(lǐng)域開(kāi)展了系統(tǒng)的研究工作并取得了重要進(jìn)展，在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生了較大的學(xué)術(shù)影響。

研究室的專(zhuān)家對(duì)我提出的疑問(wèn)進(jìn)行了詳細(xì)的解答。原來(lái)，物種間雜交產(chǎn)生可育后代并逐漸形成新的品種在植物中很常見(jiàn)，但在動(dòng)物中幾乎沒(méi)有先例。

不過(guò)在1979年10月，湖南省湘陰縣東湖漁場(chǎng)有人捕捉到一條“怪魚(yú)”，它的個(gè)頭特別大，外形既像鯽魚(yú)又像鯉魚(yú)。由于從沒(méi)見(jiàn)過(guò)這種魚(yú)，漁場(chǎng)的人馬上聯(lián)系了湖南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的專(zhuān)家。經(jīng)過(guò)仔細(xì)辨認(rèn)、研究，專(zhuān)家從這條鯉魚(yú)和鯽魚(yú)偶然雜交而成的個(gè)體身上找到了新的研究方向——魚(yú)類(lèi)遠(yuǎn)緣雜交。

20世紀(jì)80年代，劉筠院士便開(kāi)始將雌性鯽魚(yú)和雄性鯉魚(yú)作為親本進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交實(shí)驗(yàn)，成功得到雜交子一代F1和雜交子二代F2，并突破性地在雜交子三代F3中獲得了兩性可育的異源四倍體鯽鯉（其體細(xì)胞染色體數(shù)目為200），這在中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)界是一個(gè)里程碑式的成果。其成功的秘密之一在于，鯉魚(yú)和鯽魚(yú)這兩種同科不同屬的二倍體魚(yú)類(lèi)，其體細(xì)胞染色體數(shù)正好都是100。

1989年以后，湖南魚(yú)類(lèi)遺傳育種中心主任劉少軍率課題組對(duì)魚(yú)類(lèi)遠(yuǎn)緣雜交的普遍規(guī)律開(kāi)展了系統(tǒng)研究，除繼續(xù)建立四倍體鯽鯉品系并對(duì)之進(jìn)行系統(tǒng)研究之外，課題組還建立了鯽魚(yú)與團(tuán)頭魴、團(tuán)頭魴與翹嘴魴等多個(gè)遠(yuǎn)緣雜交魚(yú)品系，同時(shí)研制出具有創(chuàng)新意義的新型四倍體和三倍體魚(yú)。

雜交翹嘴魴

如今，科學(xué)家們已經(jīng)通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交等技術(shù)創(chuàng)制了6個(gè)被農(nóng)業(yè)部頒發(fā)了新品種證書(shū)的“新物種”，這些物種有著肉質(zhì)好、體型肥大、生長(zhǎng)速度快、抗病力強(qiáng)等優(yōu)良特征，在全國(guó)各地被廣泛推廣生產(chǎn)。

我去拜訪(fǎng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室正好有研究生在進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，我便跟隨他們一起來(lái)到位于湘江邊的農(nóng)業(yè)部鯽鯉遺傳育種中心，觀(guān)看了他們通過(guò)低溫處理使鯽魚(yú)卵子染色體加倍的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，這也是制備多倍體雜交魚(yú)的一個(gè)必需的技術(shù)過(guò)程。

幾天后，我又來(lái)到該中心，在恒溫養(yǎng)殖房看到了魚(yú)卵出苗的過(guò)程。由于一些無(wú)法成活的魚(yú)卵必須及時(shí)清除，實(shí)驗(yàn)室的研究生們晝夜待在養(yǎng)殖房?jī)?nèi)，持續(xù)了好些天，十分辛苦。

在與研究人員短暫相處的時(shí)間內(nèi)，我從他們身上不僅感受到了嚴(yán)謹(jǐn)、專(zhuān)注的科研素質(zhì)，更重要的是體會(huì)到了師生、生生間交流與合作的團(tuán)隊(duì)精神。當(dāng)看到許多充滿(mǎn)活力的小魚(yú)苗慢慢長(zhǎng)大時(shí)，作為局外人的我都雀躍不已，更何況是付出了艱辛勞動(dòng)的他們。

要想摘取科學(xué)碩果，只有用智慧和汗水悉心澆灌。通過(guò)這次對(duì)生殖隔離理論的求真，我領(lǐng)略到了生命科學(xué)的無(wú)窮魅力。無(wú)論學(xué)習(xí)哪一門(mén)學(xué)科，只有敢于質(zhì)疑，勇于質(zhì)疑，才能打破理論的枷鎖，開(kāi)辟一片新天地。