隔离机制

生物学术语

隔离机制（isolating mechanism），是生物学术语。

概念

隔离机制（isolating mechanism）：在自然界，造成两个或几个亲缘关系比较接近的类群之间不能自由交配或交配后不能产生能育后代的种种原因。可分受精前的和受精后的两大类。发生在受精前的隔离机制主要包括以下几种情况：地理隔离，生态隔离，季节隔离，形态隔离，行为隔离，机械隔离。发生在受精后隔离主要包括：配子或配子体隔离，杂种不活，杂种不育，杂种体败坏。

分类

受精前的隔离机制

（1）地理隔离（geographic isolation）：由于高山、大海、沙漠、河流等地理因素阻止了两个群体之间的个体交配，往往导致形成亚种，是物种形成的第一步。

（2）季节隔离：（seasonal isolation）生物一般都有一定的生殖季节，如动物的发情期和交配季节，植物的开花时节等。不同物种虽生活在同一地点，但由于繁殖季节不同而不能杂交。例如，北美有三种蛙，生活在同一个池塘里，林蛙（Runasylvatica）在水温7℃时（2月）产卵，笛蛙（R.pipiens）在水温12℃时（3月初）产卵，鼓蛙（R.clamitans）在水温16℃时（3月底）产卵，这样，由于繁殖季节不同就形成了生殖隔离。

（3）形态隔离（机械隔离）：形态隔离（morphological isolation）也称机械隔离（mechanical isolation），指的是由于生物体之间不同的生殖器或花器部分在形态上的差异而出现的隔离，而妨碍了受精，造成生殖隔离。

如长距耧斗菜（Aquilegia longissima）的结构仅适于由天蛾传粉，台湾耧斗菜（A.formosa）的结构仅适于由蜂鸟传粉，故此两种植物在自然条件下不发生杂交，但人工授精却能产生可育的杂种，例如兰科、萝藦科、豆科等植物由于花器形态的精微和特殊，形态隔离尤为突出；在动物界不同物种由于生殖器官结构不同也不能交配受精，如许多已种相似昆虫的外生殖器的区别。

（4）行为隔离（性别隔离）：有求偶行为的动物，由于不同物种的异性个体之间缺乏引诱力（如性诱激素不同），所以不能交配而达到生殖隔离。性别隔离（sexual isolation）往往与行为隔离（behaviour isolation）相联系，因为两个隔离的种群在行为上的不同，主要表现在交配行为上。

例如鸟类、蛙类和许多昆虫中各自具有特异的鸣唤信号；哺乳类、蝾螈（Cynops orientals）、许多昆虫各自具有特异的分泌物（气味、性诱引剂等）作为通讯工具，只要雌雄交配以前的行为方式有所不一致，都有可能发生性别隔离。

（5）生态隔离（ecological isolation）：即生存在同一地域内的不同生境所发生的隔离。它在一定程度上表现了地理隔离。如头虱和体虱由于寄生的场所不同，已形成了不同的适应特征。他们在某种条件下可以互相杂交，但后代常有不正常的个体。这表明经过了生态隔离，两者已经发生了一定程度的分化。

生态隔离大半由于不同类群所需要的食物和所习惯的气候条件有所差异而形成的。

受精后的隔离机制

（1）杂种不活：虽然杂交能产生杂种，但杂种不能存活或在繁殖前即死亡。例如，有两种亚麻可以杂交产生杂种，但杂种的胚不能穿破种皮而萌发，若人为地剥去种皮，杂种就可萌发生长。

（2）杂种不育：有些杂种可以存活，但不能生育，如骡子就是高度不育的。了解生物的隔离机制对于研究物种的起源有重要意义。

（3）配子或配子体隔离：即一个物种的精子或花粉管不能被吸引到达卵或胚珠内，或者他在另一个物种的输卵管内不宜生活的隔离。

（4）杂种体败坏：即子二代或回交杂种的全部或部分不能生活或适应低劣。

种间基因交换的最后一类障碍是在F2才发生作用的阶段。例如树棉和草棉之间的F1杂种是健壮而可孕的，在亲本种的种植面积内常有出现，但F2个体则很少见，它们显然太弱，以致不能生存。

造成杂种分离后代衰败既有基因上的原因，也有染色体上的原因。这一隔离机制的重要性，在于表明即使有事有两个种可以杂交并形成健壮而可孕的F1，仍然可能有遗传阻碍的存在。在这种情况下，用遗传学指标来分类，必须得到F2，然后才能肯定隔离机制究竟是否存在。

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