隔离
定义
在进化生物学中，隔离指已经具备交配能力的生物群体因不同原因被分成若干个分群，分群之间不易自由交配，或交配后不易产生正常杂种，从而阻碍了基因在群体间的交换[4]。这种现象的直接后果是各分群开始形成不同的遗传组成，成为品种分化特别是物种分化的重要原因[4]。
与之相关的一个概念是生殖隔离，即进行有性生殖的生物彼此之间不能杂交，或杂交后不能产生可育的后代[2]。在生物学物种概念中，一个物种被界定为在自然状态下能够相互交配并产生可育后代、同时与其他群体存在生殖隔离的一群个体[5]。
隔离的主体是群体而不是个体，起作用的单位是群体间的基因流。地理隔离并不依赖群体内部任何遗传差异，遗传组成相同的群体也可能因孤岛、高山等障碍而在地理上相互分隔[6]。
原理
隔离发挥作用的基本途径是减少或中断群体间的基因流，即个体迁移与杂交带来的等位基因交换。基因流一旦受限，突变、自然选择和遗传漂变便在各个分群中独立起作用，使群体间的遗传差异随世代累积[2]。差异累积到一定程度，群体即便重新相遇也难以再自由交配，隔离由不完全走向完全。
按作用发生的时间，隔离机制通常分为两大阶段。发生在受精（合子形成）之前的称合子前隔离，包括生态隔离、时间隔离、行为隔离、机械隔离和配子隔离等；发生在合子形成之后的称合子后隔离，表现为杂种无生活力、杂种不育和杂种衰败[6]。早期的教材与科普文献也常用受精前隔离、受精后隔离这一组表述，所列类型基本相同[1]。
地理隔离与生殖隔离是另一组常用的划分。地理隔离由海洋、山脉、沙漠、海峡或远距离等障碍造成，使群体失去相遇和交配的机会[2]。1950 年，道勃章斯基（T. Dobzhansky）把隔离机制分为地理性隔离与生殖性隔离两类，前者单纯因分布于不同地理场所而形成，后者因遗传原因而形成[4]。
物种间的隔离通常不是单一机制作用的结果，而是数种机制组合起作用[1]。近缘种之间的生殖隔离多不完全，由多道屏障按顺序起作用并逐步累积[7]。
发展历程
地理隔离这一概念由 C. 达尔文（C. Darwin）在 1859 年提出，最初用于解释加拉帕戈斯群岛的生物区系，此后被用于说明进化过程[4]。达尔文之后的学者把隔离从自然选择的辅助因素发展为一种独立的进化因素。
20 世纪上半叶，隔离机制的分类逐步细化。1950 年道勃章斯基提出地理性隔离与生殖性隔离的两分法，这一框架长期被教科书沿用[4]。此后合子前隔离、合子后隔离的划分成为描述生殖隔离障碍的标准方式[5]。
近几十年的研究修正了隔离与物种形成之间关系的旧有理解。研究者逐渐认识到，生殖隔离往往是差异适应和遗传演变的副产物，而不是物种形成的前提；相比合子后隔离，合子前隔离在物种形成中更早发挥作用[8]。有学者指出，地理隔离并非物种形成的必要条件，但能阻断基因流并加速选择驱动的分化[7]。
应用
在物种形成研究中，隔离是解释新物种如何产生的核心环节。隔离使一个种群中发生的突变不会扩散到另一个种群，不同种群朝不同方向演化，长期的地理隔离可导致生殖隔离的形成[2]。据此，物种形成的地理模式被分为异域、邻域和同域 3 种，异域式强调地理障碍的完全隔断，同域式则在不依赖地理隔离的条件下发生分化[8]。
环状物种为不完全隔离提供了直观例子：一个物种沿环形地理障碍扩散，相邻群体之间仍可杂交，而环两端重新相遇的末端群体已不能相互交配[9]。这类现象说明隔离强度可以随地理距离和分化时间连续变化，而不是非此即彼。
在微生物学中，隔离指把特定微生物个体从混杂群体中分离出来、并使其单独繁殖成纯培养物的技术，稀释和平板划线是最常用的手段，选择培养则用于目标菌数量很少的场合[3]。获得纯培养物后，才能对单一菌株的性状、代谢能力和致病性做可重复的实验研究[10]。
在医学与公共卫生领域，隔离是控制传染病传播的措施之一，按传播途径分为呼吸道隔离、消化道隔离、接触隔离、血液隔离等类型，相关术语经全国科学技术名词审定委员会审定公布[11]。
局限
隔离概念在无性繁殖生物上适用性有限。生物学物种概念依赖“交配”和“可育后代”来界定物种，而进行无性分裂繁殖的细菌难以用生殖隔离判断，研究者转而采用系统发育物种概念等其他标准[12]。因此，把生殖隔离当作一切生物物种的普遍标志并不严密。
隔离与物种形成之间并非简单的先后关系。有研究指出，地理隔离不是物种形成的必要条件，地理隔离与生殖隔离也不一定有先后之分[13]。把隔离视为物种形成的充分条件，会忽略基因流仍然存在时也能发生分化的情况。
隔离的程度往往难以直接测量。对于被地理完全隔开的群体，无法在自然界检验它们是否能够交配，只能在外在人为条件下推测其杂交潜力[14]。此外，物种形成是一个连续过程，生殖隔离强度、基因组分化水平等不同指标可能给出不一致的结论[9]。
参见
参考资料
- [科普中国]-隔离 [引用日期2026-10-29]
- 图文详情——科普中国资源服务 - 4.隔离是物种形成的必要条件 [引用日期2026-10-29]
- 欢迎使用 GRID2008 数据库平台 [引用日期2026-10-29]
- 数据库-第559页-丁香实验 [引用日期2026-10-29]
- 物种和物种形成 (文章) | 物种形成和进化树 | 可汗学院 [引用日期2026-10-29]
- whu.edu.cn 上的 PDF 文件 [引用日期2026-10-29]
- 生殖隔离和物种形成基因 [引用日期2026-10-29]
- 植物物种形成的模式与机制 [引用日期2026-10-29]
- 异域与同域物种形成 | Bohrium [引用日期2026-10-29]
- How Microbes Are Isolated and Identified [引用日期2026-10-29]
- 科技名词|“隔离”学问知多少 [引用日期2026-10-29]
- 物种形成的过程 | Bohrium [引用日期2026-10-29]
- paper [引用日期2026-10-29]
- 物种形成模式：异域与同域 | Bohrium [引用日期2026-10-29]