有些利用无性生殖，或偶尔有多倍体后代 产生具有生殖能力的后代，形成多倍体新 种，此亦属于同域种化
同域种化
配合课本 P.பைடு நூலகம்95
多倍体新种
植物的多倍体十分普遍
开花植物与蕨类
许多粮食作物
•小麦、香蕉、花生和马铃薯也都是多倍体
同域种化
配合课本 P.195
多倍体新种 小麦（Triticum 属）许多种类中
前言
配合课本 P.190
种化 新物种的形成过程 最主要的关键 族群之间形成生殖隔离 →导致彼此无法产生具有生殖能力的后代 →只有各族群内的个体间可进行交配 →长久以后，两个族群就会形成不同物种
种化的过程
前言
地理隔离
配合课本 P.190
突变 基因无法流动 天择
族群间开始产 生遗传差异
前言
配合课本 P.190
配合课本 P.194
同域种化的例子
现有证据显示，行 为及性择等因子是 这些鱼类适应不同 微栖地环境，并造 成快速同域种化的 主要原因
同域种化
多倍体新种
配合课本 P.194
生长在同一处的植物因杂交或染色体在细 胞分裂时未分离，常会形成多倍体
多倍体的后代大多不孕，在不同多倍体之 间，因染色体不能配对而往往无法交配
能维持种的差异性 (D)17 年蝉与其相似种主要靠构造隔离维持种
的差异性
章节后测验
下列生物中，何者最容易因地理隔离而产生 异域种化？ (A)蝴蝶 (B)羚羊 (C)山椒鱼 (D)画眉鸟
问题与讨论
野生小麦为二倍体（14 个染色体） 其余皆为多倍体
• 有些小麦为四倍体（28 个染色体） • 用来作为人类主要粮食的小麦则为六倍
体（42 个染色体）
小麦多倍体的演化
小麦的起源一般相信 是源自中东两河流域
章节后测验
下列有关物种形成的叙述，何者正确？
(A)生殖隔离是种化最主要的关键 (B)合子形成后屏障是生殖隔离最常见的型式 (C)长尾南蜥和多线南蜥之间存在时间隔离，故
配合课本 P.191
构造隔离
配合课本 P.192
两族群的个体其生殖器官 差异很大
无法交配
差异小的个体
也许还有交配机会 但成功机率仍比不上没有差异的个体
构造隔离
有些靠动物传粉的开花植物 花有特殊的结构或颜色 这些差异会吸引特定的传粉者 使不同种的植物无法彼此授粉
配合课本 P.192
配子隔离
配合课本 P.192
例如
冰河期北半球许多物种被改变后的环境隔 离为数个小族群 冰河期结束后，有些后代族群因为生殖隔 离未完全形成，仍可互相交配 如台湾的许多鸟类
异域种化
配合课本 P.194
地理隔离能否中止基因流动，和生物迁徙的 本性、方式及能力有关
具有飞行能力的鸟及昆虫
有较好的迁徙能力，除非本性不太迁徙 一般的小山、小河大致上很难中止族群 间的基因流动
课程概念
物种形成
种化
生殖隔离
种化类型
新
影响生殖的
物
遗传差异
合子形成 合子形成 前的屏障 后的屏障
种
形 成
生殖隔离
栖时行构配 地间为造子
的 过
地理隔离
隔隔隔隔隔 离离离离离
程
异同 域域 种种 化化
较
新
常
种
见
多
倍
体
前言
配合课本 P.190
在生物分类学上，生物种的概念 在自然情况下，可以自由交配并产生能正 常生殖后代的生物群体，属于同一生物种
异域种化
配合课本 P.193
异 域 种 化
异域种化
配合课本 P.192
过程 族群因为地理上的隔离，导致基因流动减少 或甚至停止 若因对两地环境的适应而产生形态、生理或 行为的差异，以至于形成生殖隔离 其后纵然再有机会相遇，个体间也无法互相 交配，种化因而形成
异域种化
配合课本 P.193
例如：果蝇（Drosophila 属） 全世界约有 1500 种，夏威夷群岛就有近 400 种，其中 95％ 以上都是特有种，大多 数都局限于单一小岛或岛上的一处 科学家认为因为海洋造成的地理隔离，使果 蝇在不同环境中各自适应并形成生殖隔离， 因此形成如此多样的果蝇
在不同物种之间可能存在 的多种生殖隔离机制
栖地隔离
配合课本 P.190
对不同栖地的族群来说，互相交配的机会很小 外型相似的长尾南蜥与多线南蜥在台湾南部 许多地方共域生存
长尾南蜥喜好在森林边缘及农垦区活动，很 少到水边活动，也不下水 多线南蜥则在水边活动，也会潜入水中
两者明显有栖地隔离的现象，野外也无杂交
生殖隔离
配合课本 P.192
合子形成后的屏障 马和驴是不同的物种，在野外不会杂交， 但是经人工杂交可产生后代骡，而公骡和 大部分的母骡没有生殖能力，是合子形成 后屏障的典型范例
异域种化
配合课本 P.192
定义 海、河、山脉、山谷与冰河等都可能形成族 群间基因流动的地理隔离，因地理隔离而产 生种化的方式称为异域种化 种化 新种形成常见于异域种化
长尾南蜥
栖地隔离
配合课本 P.191
栖地隔离的例子
多线南蜥
时间隔离
配合课本 P.191
生殖季节不同会阻隔不同族群间互相交配 蛙类的族群多在春、夏繁殖
生殖时间的隔离
但有些蛙类在秋、冬繁殖
周期蝉
配合课本 P.191
美国东部 17 年周期蝉的卵在土壤中孵化， 幼虫在地下生长， 每隔 17 年羽化并交配。 17 年周期蝉有 3 种，每 1 种都有外形类似 的相似种。对应的相似种每 13 年羽化一次， 为 13 年周期蝉
异域种化
配合课本 P.193
许多岛屿生物是异域种化的例子 例如：台湾岛
在冰河期时，大陆北方的生物因陆桥的形 成而陆续迁移至此 但是冰河期结束后，陆桥消失，阻隔一些 族群和大陆族群间的基因流动，因而形成 异域种化
异域种化
配合课本 P.193
有时地理隔离原因消失，但生殖隔离尚未形 成，则不会形成种化
不同种生物的配子具不兼容性，导致无法受精 例如
开花植物中当花粉落在不同种植物的柱头上 ，通 常无法向下萌发出花粉管，以至于无法受精 海胆的卵和精子都释放到海水中，但不同种的卵 和精子无法结合形成合子
生殖隔离
配合课本 P.192
合子形成后的屏障 即使有些生物能突破前述屏障而成功受精， 但仍有其他的隔离机制来阻止或降低后代继 续繁衍的机会 例如：所产生的子代易死亡、无法正常发育、 不孕或生育力低，导致无法产生具有生殖能 力的后代，这些都是合子形成后的屏障
同域种化
配合课本 P.194
定义 如果没有地理隔离的现象，生活在同一地区 的生物族群仍然产生种化，称为同域种化
同域种化
配合课本 P.194
过程 一个族群没有地理隔离，仍会因不同的生 态条件，如栖地、食物或宿主，而被分为 不同的小族群 这些小族群可能因为适应不同的环境，而 逐渐形成生殖差异，甚至产生生殖隔离 最终造成同域种化
异域种化
配合课本 P.194
地理隔离能否中止基因流动，和生物迁徙的 本性、方式及能力有关
无飞行能力的两生类
因迁徙能力不强，产卵又局限在水域或潮 湿处 地理隔离较易成为基因流动的屏障，故易 产生异域种化 如台湾山椒鱼
异域种化
台湾山椒鱼
配合课本 P.194
山椒鱼于冰河期 来，目前已与亚 洲的山椒鱼分属 不同种
故两种外形类似的周期蝉需要 221 年才会有 机会交配，这是时间隔离的例子
行为隔离
配合课本 P.191
栖息在同领域且形态相近的物种，会因行为差 异阻止彼此间的交配 例如：鸟类
在交配前，有非常复杂的求偶仪式与讯号， 如鸣声、展翅、昂首，甚至舞蹈等 不同种的鸟类则不理会这些行为，也不会 彼此交配
行为隔离
种化的过程
当影响生殖的遗传差异累积到一定程度时，
纵使再回到同一地区，不同族群的个体间
无法交配
可以交配但 无法产生可 孕的下一代
生殖隔离
新物种形成
生殖隔离
合子形成前的屏障
配合课本 P.188
生殖隔离是在合子产生前形成
这是生殖隔离最常见的型式
例如
栖地分离、生殖季节不同、求偶行为相异都会 阻止交配
就算尝试交配，也可能因为生殖器官不能配合， 或精卵无法结合形成合子，导致生殖失败
同域种化
配合课本 P.193
同
域
种
同域种化
化
同域种化
配合课本 P.194
例如：同一族群的昆虫 不同个体可能对不同植物果实有特定的 喜好 果实成熟时间的差异，可能会影响昆虫 发育为成体的时间 因成体的生殖季节不同而导致生殖隔离 阻止族群内个体的基因流动，而造成种 化
同域种化的例子
东非的维多利亚湖是 个年轻的湖，只有 1 万 4 千年的历史，在 将近 7 万平方公里的 湖水中有超过 500 种 慈鲷科的鱼，这些物 种在体型大小、雄性 生殖体色、食性及生 殖行为都不相同