马和驴杂交能生骡子,为什么水牛和黄牛杂交生不出后代?

马和驴杂交能生骡子,为什么水牛和黄牛杂交生不出后代?

知乎用户,诸国少女的眉毛(失去梦想的)

1.通常说的家牛(Cattle)包括普通牛(Taurine,学名 Bos taurus taurus)和瘤牛(Zebu、Zebuine,学名 Bos taurus indicus),两者分化得很晚(大约在 25 万年前)并一直存在基因交流,都驯化自原牛(Aurochs,学名 Bos primigenius),都是 60 根染色体,区别在于瘤牛的 Y 染色体是近端着丝点的,普通牛的 Y 染色体是中着丝点或亚中着丝点的。

我国的黄牛大多属于普通牛的后代,同时带有不少瘤牛基因,特别是南方的黄牛。

瘤牛还可以细分为胸瘤牛和颈瘤牛。

2.牦牛(Yak,学名 Bos grunniens)驯化自野牦牛,也是 60 根染色体。

3.水牛,分为河流型亚种(学名 Bubalus bubalis bubalis)和沼泽型亚种(也叫池塘型水牛,学名 Bubalus bubalis carabanesis),前者 50 根染色体,后者 48 根染色体,均驯化自亚洲野水牛。我国的水牛基本都是沼泽型,欧洲、南亚的水牛一般是河流型,也就是 Buffalo(但是美国的 Buffalo 又是另一回事了,在口语中可能指真·水牛 Buffalo,也可能指美洲野牛 Bison,比如 Colorado Buffaloes 橄榄球队的吉祥物很明显是一只美洲野牛)。

4.另外在东南亚和我国云南地区,有一种大额牛(Mithun、Gayal,学名 Bos frontalis),具有 58 根染色体,过去认为驯化自白肢野牛(也叫印度野牛,Gaur,学名 Bos gaurus,具有 56 根染色体),但最新的观点认为大额牛是独立物种,其和印度野牛的分化时间大概在 15 万年前,可能驯化自南亚和东南亚的一种已经灭绝的野生牛类。但无论如何,大额牛和印度野牛之间可以杂交,并且历史上也多次出现基因交流。

关于它们的杂交后代:

1.瘤牛和普通牛可任意杂交。实际上现代家牛基本就是这两种牛的各种不同比例的混血后代。

2.牦牛与普通牛 / 瘤牛可杂交,后代雄性不育,雌性可育;在牦牛畜牧区,有牧民长期这样做以获得繁殖力强的雌性后代。

3.大额牛与普通牛 / 瘤牛可杂交,后代雄性部分不育,雌性可育。

4.大额牛与牦牛可杂交,可产生后代(有牧民这样做过),但后代可育性不明,推测为雄性不育,雌性可育。

5.水牛与其它牛不可杂交;沼泽型与河流型可杂交,后代部分可育。

其它补充:

6.在印尼有巴厘牛(Banteng,学名 Bos javanicus),驯化自爪哇野牛,60 根染色体。巴厘牛与普通牛 / 瘤牛可杂交,后代雄性不育,雌性可育。我国的海南家牛有少量巴厘牛的血统,东南亚也出现过巴厘牛和大额牛之间的杂交,但样本不多。

7.美洲野牛(Bison bison)和欧洲野牛(Wisent,学名 Bison Bonasus)均有 60 根染色体,有文献报道它们和家牛杂交的后代是雄性不育、雌性可育。美洲野牛与牦牛的杂交后代同样是雄性不育,雌性生育力下降。

8.上述牛科动物杂交后代中雄性不育,主要原因在于减数分裂无法正常进行,和 Y 染色体形态有关。此外,综合来看,牛科动物的染色体进化中存在着大量的罗伯逊易位或着丝点融合,普通牛、瘤牛、大额牛、白肢野牛、牦牛的染色体数目虽然不同,但是臂数是一样的,所以推测这几种牛的进化过程也是如此,不能只用染色体数量判定亲缘远近关系。

9.如果我们将杂交后代中的雌牛再进行回交,那么一些第三代、第四代的雄性后代(拥有 1/8、1/16 杂交血统)又有可能恢复生育力。生殖隔离并不存在严格的界限,中学课本中对生殖隔离的描述是经过近似、简化了的。在野生状态下中,大额牛和黄牛存在体型差异,而且交配过程有不同,很难出现自然杂交。

10.顺带提一嘴,骆驼和羊驼是可以杂交的,有蛋疼的中东王爷这么干成功过。

骆驼 X 原驼的后代
骆驼 X 美洲驼的后代

羊驼家族(Llama/Guanaco/Vicuna/Alpaca)细说起来就更复杂了,下次再讲。

11.补点图吧

西班牙的 Tudanca 牛,普通牛
泰米尔瘤牛
拉斯科洞穴中的牛儿壁画,可能是当时还未灭绝的原牛
大额牛
印度野牛 / 白肢野牛
白肢野牛 / 大额牛的杂交后代,但混血比例不详
欧洲野牛
欧洲野牛和家牛的杂交后代
爪哇野牛(特点是臀部有一块白色,但不能作为判定的金标准)