Войти
| Часть серии о |
| Эволюционная биология |
|---|
 Зябликов Дарвина по Джон Гулд |
| Процессы и результаты |
| Естественная история |
| История эволюционной теории |
| Поля и приложения |
| Социальные последствия |
|
|
Спаривание двух видов приводит к образованию подходящего гибрида, который не может спариваться с представителями своего родительского вида. Гибридное видообразование - это форма видообразования, при которой гибридизация между двумя разными видами приводит к новому виду, репродуктивно изолированному от родительского вида. Ранее считалось, что добиться репродуктивной изоляции между двумя видами и их родителями особенно сложно, и поэтому гибридные виды считались очень редкими. Когда в 1990-х годах анализ ДНК стал более доступным, гибридное видообразование стало довольно распространенным явлением, особенно у растений. В ботанической номенклатуре гибридный вид также называют невидом. Гибридные виды по своей природе полифилетичны.
Гибрид иногда может быть лучше приспособлен к местной среде, чем родительская линия, и поэтому естественный отбор может благоприятствовать этим особям. Если впоследствии будет достигнута репродуктивная изоляция, может возникнуть отдельный вид. Репродуктивная изоляция может быть генетической, экологической, поведенческой, пространственной или их комбинацией.
Если репродуктивная изоляция не устанавливается, гибридная популяция может сливаться с одним или обоими родительскими видами. Это приведет к притоку чужеродных генов в родительскую популяцию, что называется интрогрессией. Интрогрессия является источником генетической изменчивости и сама по себе может способствовать видообразованию. Есть свидетельства того, что интрогрессия является повсеместным явлением у растений и животных, даже у людей, где генетический материал неандертальцев и денисовцев отвечает за большую часть иммунных генов в неафриканских популяциях.
Чтобы гибридная форма сохранялась, она должна уметь использовать доступные ресурсы лучше, чем любой родительский вид, с которым в большинстве случаев ей придется конкурировать. В то время как медведи гризли и белые медведи могут иметь потомство, гибрид гризли и белого медведя, вероятно, будет менее подходящим для любой из экологических ролей, чем сами родители. Хотя гибрид плодовит, эта плохая адаптация помешает созданию постоянной популяции.
Точно так же львы и тигры исторически пересекались в части своего ареала и теоретически могут давать диких гибридов: лигеров, которые являются помесью льва-самца и тигра-самки, и тигонов, которые являются помесью тигра-самца и льва-самки. ; однако до сих пор тигры и львы скрещивались только в неволе. И у лигеров, и у тигонов самки плодовиты, а самцы бесплодны. Один из этих гибридов (тигон) несет гены-ингибиторы роста от обоих родителей и, таким образом, меньше любого родительского вида и может в дикой природе конкурировать с более мелкими плотоядными животными, например леопардом. Другой гибрид, лигр, оказывается крупнее любого из его родителей: около 450 килограммов в зрелом состоянии. Гибриды тигра и льва в дикой природе не известны, ареалы этих двух видов больше не пересекаются (тигры не встречаются в Африке, и, хотя ранее в распространении этих двух видов в Азии существовало совпадение, оба были истреблены из большая часть их соответствующих исторических ареалов, а азиатский лев теперь ограничен Национальным парком Гир-Форест, где тигры отсутствуют).
В некоторых ситуациях может благоприятствовать гибридная популяция. Одним из примеров является быстрая смена доступных типов окружающей среды, например, исторические колебания уровня воды в озере Малави, ситуация, которая обычно способствует видообразованию. Похожая ситуация наблюдается, когда близкородственные виды занимают цепочку островов. Это позволит любой существующей гибридной популяции переехать в новые, незанятые места обитания, избегая прямой конкуренции с родительскими видами и давая гибридной популяции время и пространство для создания. Генетика тоже иногда может отдавать предпочтение гибридам. В национальном парке Амбосели в Кении желтые павианы и павианы анубис регулярно скрещиваются. Гибридные самцы достигают зрелости раньше, чем их чистокровные кузены, что создает ситуацию, когда гибридная популяция со временем может заменить один или оба родительских вида в этом районе.
У растений генетика более изменчива и податлива, чем у животных, что, вероятно, отражает более высокий уровень активности у животных. Генетика гибридов обязательно будет менее стабильной, чем генетика видов, эволюционирующих путем изоляции, что объясняет, почему гибридные виды чаще встречаются у растений, чем у животных. Многие сельскохозяйственные культуры представляют собой гибриды с двойным или даже тройным набором хромосом. Наличие нескольких наборов хромосом называется полиплоидией. Полиплоидия обычно приводит к летальному исходу у животных, у которых дополнительные хромосомы нарушают развитие плода, но часто встречается у растений. Форма гибридного видообразования, которая относительно часто встречается у растений, возникает, когда бесплодный гибрид становится фертильным после удвоения числа хромосом.
Гибридизация без изменения числа хромосом называется видообразованием гомоплоидных гибридов. Такая ситуация наблюдается у большинства гибридов животных. Чтобы гибрид был жизнеспособным, хромосомы двух организмов должны быть очень похожими, то есть родительские виды должны быть тесно связаны, иначе различие в расположении хромосом сделает митоз проблематичным. При полиплоидной гибридизации это ограничение менее остро.
Сверхчисловые номера хромосом могут быть нестабильными, что может привести к нестабильности генетики гибрида. Европейская съедобная лягушка, кажется, является разновидностью, но на самом деле это триплоидный полупостоянный гибрид между лягушками пул и болотных лягушек. В большинстве популяций популяция съедобных лягушек зависит от присутствия, по крайней мере, одного из родительских видов, которые необходимо поддерживать, так как каждому человеку требуется два набора генов от одного родительского вида и один от другого. Кроме того, ген определения мужского пола у гибридов обнаруживается только в геноме лягушки, что еще больше подрывает стабильность. Такая нестабильность также может привести к быстрому уменьшению числа хромосом, создавая репродуктивные барьеры и, таким образом, делая возможным видообразование.
Близкородственные виды Heliconius Гибридное видообразование у животных в первую очередь гомоплоидно. Некоторые виды животных, которые считаются не очень распространенными, являются результатом гибридизации, в основном насекомые, такие как тефритовые дрозофилы, которые населяют растения Lonicera и бабочки Heliconius, а также некоторые рыбы, одно морское млекопитающее, клименовый дельфин и несколько птиц. и некоторые жабы Буфотес.
Одна птица является безымянная форма из вьюрков Дарвина с острова Галапагос Дафни мажор, описанной в 2017 году и, вероятно, основана в начале 1980 - х годов мужского Эспаньола кактуса зяблик с острова Эспаньола и женской средней земли зяблик от Daphne Major. Другой - большой поморник, который имеет удивительное генетическое сходство с физически очень разными поморниками-поморниками ; большинство орнитологов теперь полагают, что это гибрид поморника-поморника и одного из южных поморников. Манакин с золотой короной был образован 180 000 лет назад в результате гибридизации покрытых снегом и опаловых манакинов.
Быстро расходящиеся виды могут иногда образовывать несколько гибридных видов, в результате чего возникает комплекс видов, например несколько физически расходящихся, но близких родов цихлид в озере Малави. У уток рода Anas (кряквы и чирки) очень недавняя история дивергенции, многие виды являются интерфертильными, и многие из них считаются гибридами. В то время как гибридные виды обычно встречаются у млекопитающих редко, американский красный волк, по- видимому, представляет собой гибридный вид комплекса видов Canis, между серым волком и койотом. Гибридизация, возможно, привела к появлению богатых видами бабочек Heliconius, хотя этот вывод подвергался критике.
Гибридное видообразование происходит, когда две расходящиеся линии (например, виды) с независимыми эволюционными историями вступают в контакт и скрещиваются. Гибридизация может привести к видообразованию, когда гибридные популяции становятся изолированными от родительских линий, что приводит к расхождению с родительскими популяциями.
В случаях, когда гибриды первого поколения жизнеспособны, но бесплодны, фертильность может быть восстановлена путем дупликации всего генома (полиплоидия), что приводит к репродуктивной изоляции и полиплоидному видообразованию. Полиплоидное видообразование обычно наблюдается у растений, потому что их природа позволяет им поддерживать дупликации генома. Полиплоиды считаются новым видом, потому что возникновение дупликации всего генома накладывает постзиготические барьеры, которые позволяют репродуктивную изоляцию между родительскими популяциями и гибридным потомством. Полиплоиды могут возникать в результате одноэтапных мутаций или триплоидных мостиков. При одноступенчатых мутациях аллополиплоиды являются результатом нередуцированных гамет при скрещивании между дивергентными линиями. Гибриды F1, полученные в результате этих мутаций, бесплодны из-за нарушения бивалентного спаривания хромосом и разделения на гаметы, что приводит к образованию нередуцированных гамет мейозом одного деления, что приводит к нередуцированным диплоидным (2N) гаметам. Триплоидные мостики встречаются в популяциях с низкой частотой и образуются, когда нередуцированные гаметы объединяются с гаплоидными (1N) гаметами с образованием триплоидного потомства, которое может функционировать как мост к образованию тетраплоидов. В обоих случаях полиплоидные гибриды репродуктивно изолированы от родителей из-за разницы в плоидности. Полиплоидам удается оставаться в популяциях, потому что они, как правило, меньше страдают от инбридинговой депрессии и обладают более высокой самооплодотворяемостью.
Гомоплоидное (диплоидное) видообразование - еще один результат гибридизации, но в отличие от полиплоидного видообразования оно наблюдается реже, потому что гибриды не характеризуются дупликацией генома и изоляция должна развиваться с помощью других механизмов. В гомоплоидном видообразовании гибриды остаются диплоидными. Исследования диплоидных гибридных популяций луизианских ирисов показывают, как эти популяции встречаются в гибридных зонах, созданных нарушениями и экотонами (Anderson 1949). Существование этих новых ниш позволяет существовать гибридным линиям. Например, укоренившиеся гибридные виды подсолнечника ( Helianthus ) представляют трансгрессивные фенотипы и демонстрируют геномную дивергенцию, отделяющую их от родительских видов.
Портал эволюционной биологии 
Категория