Почему два разных генетически вида не могут размножаться, чтобы дать жизнеспособное потомство?

Короткий ответ заключается в том, что «различные виды» определяются как «неспособные производить жизнеспособное потомство». Итак, ответ на ваш вопрос заключается в том, что это тавтология; это так, потому что так это определено. Вы задаете вопрос о словах, а не о биологии. Если бы вы смогли убедить людей, что «вид» — это «все, что обитает в одной и той же области», тогда «разные виды» вполне могли бы воспроизводиться.

В частности, существует множество различных определений «вида», и вы задаете вопрос об одном конкретном определении, понятии «биологический вид», которое впервые было представлено Эрнстом Майром в 1942 году в его книге «Систематика и происхождение видов » . Определение Майра полезно, но далеко не единственное; существуют буквально десятки других определений «вида». Дополнительную информацию см. в статье «Проблема видов» в Википедии .

Тем не менее, стоит спросить, почему в биологии (в некоторой степени) существуют «виды», которые не скрещиваются между собой; Определение Майра прижилось, потому что оно полезно. Первое, что следует учитывать, это то, насколько примечательно то, что любые две особи (одного и того же вида) вообще могут скрещиваться. Это не стандартный вариант! Существуют тысячи узкоспециализированных причуд, которые вообще позволяют происходить оплодотворению. Самцы и самки должны быть невероятно тонко настроены, чтобы распознавать друг друга, чтобы сперматозоид и яйцеклетка встречались друг с другом, чтобы сперматозоид идентифицировал яйцеклетку, чтобы войти и смешать генетический материал... каскад чрезвычайно маловероятен и должен быть строго поддерживается.

Поэтому, когда она не поддерживается, когда нет давления отбора на две популяции, неизбежно возникает генетический дрейф, который случайным образом нарушает эту отлаженную систему. Если популяция, скажем, полевок изолирована на острове, на них будет по-прежнему оказываться давление, чтобы они могли скрещиваться с другими полевками на острове, но если они не могут скрещиваться с полевками на материке, не будет никаких последствий, и поэтому в течение достаточно долгого времени они будут дрейфовать и терять эту способность — точно так же, как многие обезьяны, не страдая от каких-либо последствий из-за того, что не синтезируют витамин С, постепенно теряли эту способность из-за случайного дрейфа.

Есть и другая сторона. Две популяции в одном и том же месте могут быть положительно отобраны, чтобы не иметь возможности скрещиваться. Подумайте о двух группах вьюрков: одна с маленькими тонкими клювами, которые поедают крошечные семена глубоко внутри сосновых шишек, а другая с тяжелыми клювами, которые раздавливают и поедают орехи с толстой скорлупой. У каждого из них все хорошо, но они могут скрещиваться и производить потомство с промежуточными клювами — слишком толстыми, чтобы достать мелкие семена, которые ест один родитель, но слишком тонкими, чтобы раздавить орехи, которые ест другой родитель. Эти промежуточные потомки умрут, и оба родителя потратят впустую свои ресурсы, выращивая их. Обоим родителям было бы лучше не скрещиваться друг с другом, а скрещиваться только с себе подобными, чтобы произвести специализированное и эффективное потомство. В настоящее время на птиц оказывается давление отбора, чтобы они узнавали свой вид (возможно, по песням или брачным играм) и, в конечном итоге, были интерстерильными, чтобы они никогда не тратили ресурсы на непригодное потомство. Существует градация разделения с течением времени, когда разные популяции становятся все более и более отчетливыми. В конце концов, в какой-то произвольный момент люди начинают называть их «видами», но это только мы, а не биология.

«Вид» — важное понятие, но оно не особенное в эволюции; Видообразование — это всего лишь один из аспектов естественного отбора, в этом нет ничего волшебного.

У организмов, размножающихся половым путем, слияние гамет начинается в процессе эмбрионального развития. Если происходит объединение гамет между двумя генетически различными видами, могут быть две ситуации:

1. Одинаковое число хромосом. Хотя число хромосом одинаковое, во время первого митоза их центромеры могут располагаться не в одной плоскости. В результате происходит остановка цикла клеточного деления, останавливающая дальнейшее развитие.
2. Различное количество хромосом. Дополнительные непарные хромосомы приводят к различному натяжению микротрубочек, что снова нарушает цикл клеточного деления.

Описание контрольных точек клеточного деления.