动物物种形成的生殖隔离机制研究进展

物种形成过程及其机制不仅是理解自然界生物多样性现象的关键,也是长期困扰达尔文的“谜中之谜”,是进化生物学研究领域的核心命题之一。物种形成是指新物种从祖先物种中分化出来的演化过程,也是种群间生殖隔离效应或屏障建立的演化过程,对这一过程及其内在遗传机制的探究和揭示是我们理解生物多样性现象的关键所在。本文聚焦于动物类群,系统阐述了动物物种生殖隔离的产生方式及其分子机制,并探讨了目前动物物种生殖隔离相关研究所面临的瓶颈、挑战和潜在机遇,为后续动物物种形成相关研究提供参考和启发。     

达尔文雀与生物进化

达尔文雀是自然界中生物适应辐射和快速进化的典型例子。自达尔文以后,许多生物学家到达加拉帕戈斯群岛对达尔文雀进行了研究。从达尔文雀的生态、起源、进化、自然选择和鸣叫等方面对以往的研究结果做一概述和总结。     

果蝇Drosophila nasuta亚群系统发育问题的探讨

果蝇Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａｎａｓｕｔａ亚群由在１４个处于不同物种分化阶段的种,亚种和分类元组成,这个亚群的物种有许多进化上的独特之处,使得它在物种分化研究方面倍受关注,然而,在形态学,生殖隔离,染色体和同工酶多态,线粒体ＤＮＡＲＦＬＰ,求偶歌特征惟及线粒体和核基因序列分析等方面的研究都未能清楚地阐明这一亚群的系统进化关系,本文综合分析了关于这一亚群的进化遗传学的研究结果,并提出了有待进一步的一些问题     

基因流存在条件下的物种形成研究述评:生殖隔离机制进化

物种形成过程是生物多样性形成的基础, 长期以来一直是进化生物学的中心议题之一。传统的异域物种形成理论认为, 地理隔离是物种分化的主要决定因子, 物种形成只有在种群之间存在地理隔离的情况下才能发生。近年来, 随着种群基因组学的发展和溯祖理论分析方法的完善, 种群间存在基因流情况下的物种形成成为进化生物学领域新的研究焦点。物种形成过程中是否有基因流的发生?基因流如何影响物种的形成与分化?基因流存在条件下物种形成的生殖隔离机制是什么?根据已发表的相关文献资料, 作者综述了当前物种形成研究中基因流的时间和空间分布模式、基因流对物种分化的影响以及生殖隔离机制形成等问题, 指出基因流存在条件下的物种形成可能是自然界普遍发生的一种模式。     

鸟类的性激素与鸣叫

发声和鸣叫是动物界普遍存在的一种传递信息的反应形式,它支配着动物个体间,种群间丰富多彩的机能活动。由于种群进化水平的不同,动物发声与鸣叫的行为机能也存有较大差异。有的动物甚为发达,有的则停留在较低级     

达尔文雀血液和肠内的寄生现象

达尔文雀是种群进化生态学研究的一个模式类群。然而,关于这些鸟类的寄生虫和疾病方面,我们所知甚少。本文对小地雀( Geospiza fuliginosa)的血液和消化道、中地雀( G. fortis)的消化道寄生虫进行了调查。根据对来自3个岛屿127成体血液样本、22个雏鸟血液和消化道样本的检测,我们没有从小地雀的血液里和中地雀的消化道里发现寄生虫。仅仅从1只来自Floreana岛的小地雀雏鸟的消化道里,发现一种寄生虫(Isosporaspp.) [动物学报51 (3) : 507 -512 , 2005]。     

亚群系统发育问题的探讨

果蝇Drosophila nasuta亚群由14个处于不同物种分化阶段的种、亚种和分类元组成。这个亚群的物种有许多进化上的独特之处,使得它在物种分化研究方面倍受关注。然而,在形态学、生殖隔离、染色体和同工酶多态、线粒体DNA RFLP、求偶歌特征以及线粒体和核基因序列分析等方面的研究都未能清楚地阐明这一亚群的系统进化关系。本文综合分析了关于这一亚群的进化遗传学的研究结果,并提出了有待进一步研究的一些问题。     

浅析物种概念的演变历史

本文是一篇关于物种概念演变的简述。生物学家用不同的方法或标准划分物种, 就形成了不同的物种概念, 如生物学物种、形态学物种、生态学物种、进化物种、系统发生或支序物种, 或它们的组合, 等等。它们都揭示了物种属性的特定侧面, 都是不同物种客观存在的真实反映, 但都无法令所有人满意。对真核生物来说, 无论它们在形态上的差别有多大, 生殖隔离(不能产生可育的后代)应该是两个群体能否真正分化成不同物种的关键, 这种隔离机制可以是地理的、行为的或其他方式; 而生殖隔离总会伴随着一些形态或遗传上的变化, 虽然这些特征可能与生殖隔离本身并无多大关系, 但往往成为分类学家或分子进化生物学家区分种的依据,对已经灭绝的化石物种来说, 生殖隔离的物种划分方式就无能为力了。如何准确定义一个物种依然充满着矛盾, 因为基于生殖隔离的物种概念不实用, 而实用的物种概念(如形态学物种)又被认为是人为的。     

褐鹛属鸟类的鸣声特征及种间比较

在雀形目鸟类系统分类和进化研究中,鸣声有重要作用。褐鹛属（Fulvetta）是近年从雀鹛类（Alcippe）独立的属,其鸣声特征及种间差异尚缺乏定量研究。我们于2016至2022年在野外录制了该属7种463只个体的鸣声,包括棕头雀鹛（F. ruficapilla,n=64）、褐头雀鹛（F. manipurensis,n=71）、白眉雀鹛（F. vinipectus,n=124）、中华雀鹛（F. striaticollis,n=64）、路氏雀鹛（F. ludlowi,n=33）、灰头雀鹛（F. cinereiceps,n=84）和玉山雀鹛（F. formosana,n=23）。基于野外行为观察,将鸣声区分为鸣叫和鸣唱,并将鸣叫分为联络鸣叫、呼唤鸣叫、报警鸣叫及觅食鸣叫4种类型。对鸣唱的声谱图进行人工检视,划分为1～8种鸣唱型。采用多变量方差分析（MANOVA）比较鸣声参数种间差异,显示最高频率、最低频率、峰频率、句子持续时间、频率宽度、平均熵6个参数在该属7种间均有显著性差异。将7种褐鹛鸣声特征的马氏距离与种间遗传距离进行Mantel检验,表明鸣唱特征与种间遗传距离呈正相关（r=0.51...     

利用COⅠ基因序列和杂交实验分析鉴定桨角蚜小蜂属的本地种群

桨角蚜小蜂体型小,个体差异小,传统的形态学鉴定方法难以快速准确鉴定。本研究以海氏桨角蚜小蜂,古桥桨角蚜小蜂及两个本地桨角蚜小蜂未知种群为研究对象,利用线粒体DNA细胞色素C氧化酶亚基I(mitochondrial cytochrome oxidase subunit I gene,mt DNA COⅠ)基因序列分析和相似种种间杂交方法,鉴定了桨角蚜小蜂属的两个本地种群(河北廊坊和新疆吐鲁番种群)。通过对靶标片段剪辑序列的测序及比对分析,以最大简约法(Maximum parsimony,MP)和最大似然法(Maximum likelihood,ML)分别构建系统发育树,并以Kimura双参数模型计算种内和种间遗传距离,进而利用种群间杂交手段分析相似种间生殖隔离情况。结果显示:桨角蚜小蜂廊坊种群与古桥桨角蚜小蜂聚为一支,两者的种群内遗传距离分别为0.0029和0.0173,种群间遗传距离为0.011;桨角蚜小蜂新疆种群和海氏桨角蚜小蜂聚为一支,两者的种内遗传距离分别为0.0023和0.000,种间遗传距离0.024,进一步的种间杂交试验表明,新疆种群与海氏桨角蚜小蜂间无生殖隔离现象,证明两种群属于同一物种。桨角蚜小蜂属新疆吐鲁番种与海氏桨角蚜小蜂可能属于同一物种。结合COⅠ基因序列分析和种间杂交试验来共同鉴定未知桨角蚜小蜂不仅可以提高鉴定准确度,更能一定程度上弥补分子鉴定手段可能存在的缺陷。     

二化螟寄主种群及种群间生殖隔离形成机制研究

水稻和茭白是二化螟的两种主要寄主植物。经过长期的适应进化,二化螟已分化出水稻种群和茭白种群。国内外的大量研究表明,二化螟水稻种群和茭白种群在形态特征、交配行为、寄主选择性、寄主适应性、田间种群动态、越冬生物学、生理生化及遗传多样性等方面均存在一定差异。二化螟水稻种群和茭白种群的发生期差异、交配节律差异和交配后配子不亲合等可能造成了寄主种群的部分生殖隔离。目前认为,二化螟两寄主种群间仍存在基因交流,处于物种形成的早期阶段,但尚需从寄主种群鉴定、表型差异区分和种群间生殖隔离机制等方面开展深入研究来进一步明确,为理解昆虫同域物种形成机制提供参考。     

协同进化（三）：竞争,捕食,拟态

竞争是物种之间一种重要的相互关系,它会引起参与竞争的一个物种对另一个物种的回应,因此形成两个或两个以上的物种之间的协同进化。曾经有多方面的文献涉及物种间相互竞争所导致的可能的进化,在这方面最早的研究当属拉克（Lack,1947）在厄瓜多尔以西太平洋中的加拉巴哥（Galapagos）群岛对雀科鸟的工作。克拉注意到这些雀科鸟像的长度与假想竞争者的存在与否有很大关系。例如,某一属的雀科鸟主要在地上觅食,在只有一种雀科鸟的岛屿上,像的长度大约是10mm,而在两种或两种以上该属乌的岛屿上,体型较小的种类像的长度为smm,而体型…     

动物类群中水平基因转移的研究进展

水平基因转移(horizontal gene transfer,HGT)是指遗传物质在种间通过非垂直传递方式的移动。HGT可能造成种群的快速协同进化、不同物种间的趋同进化、获得新遗传性状等,是物种进化的重要驱动力之一。过去对HGT的研究主要集中在原核生物和植物方面,但近年来动物方面的HGT现象逐渐受到关注。为进一步了解动物类群中HGT的研究概况,列举了近年来动物类群中HGT的实例和相关证据,评估了证据的可靠性,同时简要介绍了HGT的验证方法,以期更好地理解HGT在动物进化中的重要意义。     

“整合物种概念”和“分化路上的物种”

已有的各个物种概念对物种的认识类似盲人摸象,只包含了物种的某一个方面;而一个分化后期的成熟物种应涵盖了所有的物种概念。但是,尚未到达分化后期的物种往往又已开始新一轮的物种分化;自然中存在的多数"物种"处于分化路上。这种循环往复连续分化产生的物种,存在种间生殖隔离不彻底、基因流频繁发生、网状进化突出等现象。此外,对于不同的物种对,最早开始分化的基因以及不同物种概念所要求的条件的分化顺序不是统一的,而是随机的。定义一个适合所有"分化路上的物种"概念存在较大困难。但是,应采用尽可能多的物种概念来界定分化路上的物种、发表新种和进行分类处理;也应承认种间可能广泛存在不完全的生殖隔离和有限的基因流,即有不属于两个物种群体的杂交或回交个体的存在。这样划分的物种比只依据一个物种概念认定的物种具有更高的客观性和科学性。     

Bechstein的蝙蝠，一个群居物种中的建群和扩散

群种群遗传模型认为建群和扩散是不同的行为。然而,建群和扩散是否真正反映自然界中不同的生物学过程是不清楚的。一个检测这个假设的可能是在严格的雌性个体恋家的物种中估计常染色体和线粒体的遗传结构模式,例如群居繁殖的Bechstein蝙蝠。在这个物种中,线粒体DNA只能当雌性个体建立新的群体的时候才能扩散,常染色体只能在雌性个体与出生于外群的单独生活的雄性个体交配的情况下在群体间传播。     

同工酶在昆虫分类和进化研究中的意义

<正> 根据传统的生物物种的概念,在有性生殖的生物中,区分物种的标准是物种间的生殖隔离。也就是说同种内的不同种群之间,可以互相交配,而不同物种之间则无法交配;即使偶然交配也不能产生有生殖力的后代。因此可以理     

“整合物种概念”和“分化路上的物种”

已有的各个物种概念对物种的认识类似盲人摸象, 只包含了物种的某一个方面; 而一个分化后期的成熟物种应涵盖了所有的物种概念。但是, 尚未到达分化后期的物种往往又已开始新一轮的物种分化; 自然中存在的多数“物种”处于分化路上。这种循环往复连续分化产生的物种, 存在种间生殖隔离不彻底、基因流频繁发生、网状进化突出等现象。此外, 对于不同的物种对, 最早开始分化的基因以及不同物种概念所要求的条件的分化顺序不是统一的, 而是随机的。定义一个适合所有“分化路上的物种”概念存在较大困难。但是, 应采用尽可能多的物种概念来界定分化路上的物种、发表新种和进行分类处理; 也应承认种间可能广泛存在不完全的生殖隔离和有限的基因流, 即有不属于两个物种群体的杂交或回交个体的存在。这样划分的物种比只依据一个物种概念认定的物种具有更高的客观性和科学性。     

针叶小爪螨不同种群在针叶树和阔叶树上的生长发育和繁殖及其生殖隔离

报道丁针叶小爪螨Oligonychus ununguis (Jacobi）的4个种群在针叶树和阔叶树上的生长发育和繁殖及其生殖隔离的研究结果。饲养试验证明,针叶树(杉木)种群不能在板栗、麻栎等阔叶树上存活;阔叶树(板栗、麻栎)种群也不能在杉木、黑松、赤松等针叶树上存活。交配试验证明,针叶树种群和阔叶树种群虽有交配行为,但不能正常繁衍后代,两种群间存在着明显的生殖隔离。据此认为针叶树种群和阔叶树种群有可能为两个不同种。     

协同物种形成及其生物学意义

自达尔文与华莱士以来的每位生物学家都承认种间生态学作用对进化的意义。1964年,埃利希和雷文提出了协同进化理论。它反映了生态学相关的不同物种之间的相互作用引起的相互进化。这一理论引起了研究者的广泛重视。近年来,随着进化生态研究的深入发展,学者们对进化过程的生态机制以及生态特性与生态关系进化规律、种间生态学作用引起的物种形成有了进一步的认识。本文仅从协同物种形成的概念出发,对协同物种形成的生态机制以及生物学意义作一简要概述。协同物种形成的概念进化在本质上是一种生态过程,是生物与环境、生物与生物之间相互作用的结果。种群分化的生态机制和物种形成的本质在于对生存条件的逐步适应。按照协同进化理论,物种间的相互作用引起的协同适应     

进化理论与现代生物工程技术

进化理论与现代生物工程技术孙毅一、引言自达尔文的“物种起源”出版以来,物种的形成与进化研究一直成为生物学界关注的中心理论研究问题。美国遗传学家杜布赞斯基（Ｄｏｂｚｈａｎｓｋｙ１９４１）著的“遗传学与物种起源”,美国生物学家迈那（Ｍａｙｅｒ１９４２）著...