Charakterystyka zwierząt hybrydowych, szkolenie i przykłady

A zwierzę hybrydowe jest to produkt organizmu rozmnażania płciowego dwóch różnych gatunków, rodzajów lub jednostek biologicznych. Charakterystyka hybrydy będzie się znacznie różnić w zależności od gatunku, który jest zaangażowany w związek.

W niektórych przypadkach fitness hybrydy mogą być większe niż linie rodzicielskie, które je stworzyły. Zjawisko to znane jest jako wigor hybrydowy. Jednak odwrotny przypadek jest również powszechny w naturalnych populacjach i jest znany jako depresja hybrydowa, gdzie linie rodzicielskie są większe fitness.

W świetle ewolucji proces powstawania hybryd ma istotne konsekwencje w przypadku specjacji i mechanizmów postcigitcs izolacji reprodukcyjnej.

Hybrydy powstają zarówno w stanie naturalnym, jak i przez działania ludzi odpowiedzialnych za mieszanie dwóch różnych gatunków w celu uzyskania określonej cechy..

Indeks

• 1 Jakie są gatunki?
• 2 Szkolenie
• 3 Charakterystyka mieszańców
  • 3.1 Energia hybrydowa
  • 3.2 Heteroza
  • 3.3 Rola wigoru hybrydowego w specjacji
  • 3.4 Depresja hybrydowa
  • 3.5 Wzmocnienie
• 4 Hybrydy jako mechanizmy izolacji po zygotycznej
• 5 Przykłady
  • 5.1 Muł
  • 5.2 Wilczy pies lub wilczak
  • 5.3 Hybrydyzacja u kotów
  • 5.4 Hybrydyzacja u ludzi
• 6 referencji

Jakie są gatunki?

Przed określeniem, czym jest hybryda i jej cechy, konieczne jest opisanie tego, co jest uważane za gatunek. Chociaż jest to powszechny termin, używany codziennie przez biologów, istnieją dziesiątki definicji gatunków, skupionych z różnych punktów widzenia.

Jednak najczęściej używaną i najpopularniejszą definicją jest biologiczna koncepcja gatunków zaproponowana przez Myera w 1942 r. W tej perspektywie gatunki są grupami naturalnych populacji, które mogą się rozmnażać (lub potencjalnie rozmnażać) i są izolowane reprodukcyjnie z innych grup.

Reszta pojęć ma na celu ustalenie gatunku jako odrębnych grup, które pozwalają nam je systematycznie klasyfikować.

Zauważ, że nie ma dobrej lub złej koncepcji, ponieważ definicja słowa jest konwencją. Gatunki pozostaną gatunkami niezależnie od tego, jak zdecydujemy się je zdefiniować.

Szkolenie

Hybrydy to organizmy, których rodzice należą do dwóch różnych gatunków. Chociaż prawdą jest, że biologiczna koncepcja gatunku proponuje, że gatunki są izolowane reprodukcyjnie od innych, nie oznacza to, że jest to 100% prawdy.

Wielu biologów, w tym sam Mayr, przyjęło, że istnieją małe genetyczne „przecieki” między różnymi gatunkami.

W rzeczywistości biologia ewolucyjna zarządza terminem strefy hybrydowe, które opisują obszar lub region, w którym występują genetycznie różne populacje, które się krzyżują. Te „przecieki” prowadzą do powstawania hybryd.

Charakterystyka mieszańców

Nie ma ogólnych cech diagnostycznych, które moglibyśmy zastosować do mieszańców, ponieważ zależą one w dużym stopniu od dwóch jednostek biologicznych, z których pochodzi dany organizm.

Błędem byłoby zakładać, że hybryda jest dokładną mieszanką dwóch rodziców. Poniżej opisujemy niektóre wzory opisane w literaturze dotyczącej hybryd:

Wigor hybrydowy

Jednym z najważniejszych pytań w biologii ewolucyjnej i specjacji jest to, w jaki sposób proces tworzenia hybrydy wpływa na fitness gatunku.

The fitness lub postawa biologiczna jest parametrem, który zmienia się od zera do jednego i ma na celu ilościowe określenie przeżywalności i zdolności reprodukcyjnej gatunku lub genotypu.

W organizmach wielokomórkowych, takich jak zwierzęta i rośliny, ta kwantyfikacja wiąże się z wieloma wyzwaniami, z których większość wiąże się ze złożonością osobnika.

Wigor hybrydowy występuje wtedy, gdy naturalna hybrydyzacja lub heterozygotyczność pozytywnie przyczynia się do fitness ludności. Oznacza to, że tworzenie hybryd pozytywnie wpływa na zdolność reprodukcyjną i przetrwanie jednostek.

Pierwsze przypadki wigoru hybrydowego opisał Karol Darwin. W jednym ze swoich dzieł literackich Darwin wspomina, jak proces tworzenia hybryd jest niezbędny do utrzymania czystych linii i zachęcania do udomowienia.

Heteroza

Niektórzy autorzy odróżniają wigor hybrydowy od podobnego terminu: heterozja. Na przykład dla Chen i Birchlera (2013) definiują heterozję jako szczególny przypadek wigoru hybrydowego, po którym następuje proces sztucznej selekcji i udomowienia. W tym sensie cechy hybrydowe są wybierane z antropocentrycznego punktu widzenia.

Natomiast wigor hybrydowy w naturze wyraźnie opiera się na fitness a nie w funkcji, której chce trener. Innymi słowy, to, co wydaje się „użyteczne” dla ludzi, niekoniecznie jest przydatne lub korzystne z natury.

Rola wigoru hybrydowego w specjacji

W przypadku, gdy dwa gatunki blisko spokrewnione generują hybrydę, mogą wykazywać fitness wyższy niż ludność. Jeśli powyższe jest prawdziwe, dobór naturalny może działać poprzez utrzymywanie hybryd i selekcjonowanie względem początkowych linii rodzicielskich.

Na przykład gatunki hybrydowe mogą mieć pewną adaptację fizjologiczną i być w stanie skolonizować środowiska, których żaden z rodziców nie może wspierać.

Hybrydowa depresja

Chociaż prawdą jest, że niektóre hybrydy mogą być większe fitness Jeśli porównasz go z jego dwoma rodowymi rodami, są przypadki, w których fitness Wpływa to negatywnie. Mówimy w nich, że istnieje depresja hybrydowa.

Wyjaśnienie depresji hybrydowej wyłoniło się z obciążenia genetycznego kilku populacji, przy użyciu markerów molekularnych. Biorąc pod uwagę dowody, że istnieje szereg mutacji recesywnych rozmieszczonych w naturalnych populacjach, zasugerowano, że są one główną przyczyną depresji.

Wzmocnienie

Wzmocnienie składa się z hipotezy zaproponowanej przez Teodozjusza Dobzhansky'ego, która dotyczy depresji mieszańców.

Dla Dobzhansky'ego gatunki, które dostatecznie rozeszły się w stanie alopatii (oddzielonej jakąś barierą geograficzną) i spotkają się ponownie (będą teraz w sympatii), powinny przedstawić hybrydy o fitness niska w porównaniu z populacjami przodków.

Zatem selekcja powinna faworyzować osoby, które wybrały jako partnera seksualnego organizm z tej samej populacji. Gdyby wzmocnienie nastąpiło w przyrodzie, reprezentowałoby ostatni etap specjacji.

Hybrydy jako mechanizmy izolacji po zygotycznej

Gatunki pozostają odizolowane dzięki szeregowi barier, które zapobiegają łączeniu się ich między sobą. Te bariery są na różnych poziomach, przed kopułą, w trakcie lub po tym samym.

Jedną z barier izolacji po GI jest tworzenie się międzygatunkowych zygot, ale z wadami w ich żywotności lub płodności pierwszego lub drugiego pokolenia..

Pierwsza alternatywa polega na tym, że hybryda jest niewykonalna. W tym przypadku eliminacja jednostki jest obserwowana w pierwszym pokoleniu. Na przykład wiadomo, że hybrydy utworzone między kozami i owcami umierają we wczesnych stadiach rozwoju.

Natomiast druga opcja dotyczy genetycznej sterylności hybryd lub sterylności rozwojowej. Tutaj hybrydy są w stanie pomyślnie ukończyć rozwój, mimo że są sterylne. Dzieje się tak dzięki nieudanej interakcji podczas tworzenia hybrydowych gamet.

Najbardziej znanym przykładem poprzedniego przypadku jest muł. To zwierzę powstaje poprzez krzyżowanie osła i klaczy. Wiemy, że jest zdolny do życia - ponieważ widzieliśmy żywe muły - ale jego gonady nie rozwijają się prawidłowo.

Przykłady

Muł

Muł uzyskuje się przez skrzyżowanie klaczy (Equus ferus caballus) i osioł (Equus africanus asinus). Morfologicznie można wyróżnić cechy przypominające klacz i osła.

Jej bezpłodność przypisuje się głównie liczbie chromosomów różnicowych, które istnieją wśród zwierząt, które ją wywołują. W tym sensie osły posiadają 62 chromosomy i konie 64.

Wilczy pies lub wolfdog

Hodowcy zwierząt zapoczątkowali osobnika ze skrzyżowania szarego wilka i psa. Zazwyczaj poszukiwane są rasy psów przypominające wilki, takie jak husky syberyjskie lub owczarki niemieckie. Odbywa się to w celu promowania egzotycznych zwierząt.

Uważa się ją za hybrydę psa-wilka, jeśli jednostka ma dziedzictwo wilka w ciągu ostatnich pięciu pokoleń.

Według badań przeprowadzonych na tych organizmach hybrydy psów-wilków mają większą skuteczność lub fitness niż linie, które go zapoczątkowały (przykład heterozji).

Są całkowicie zdrowymi i silnymi jednostkami. Jednak ich zachowanie różni się od typowego potulnego zachowania psa, więc są one uważane za bardziej niebezpieczne.

Hybrydyzacja u kotów

Najbardziej znanym zwierzęciem hybrydowym wśród kotów jest tygardo. Jest to produkt organizmu krzyżowania się tygrysa płci męskiej i lamparta żeńskiego, chociaż w 1951 r. Odnotowano, że przejście dało początek sterylnym osobnikom.

Hybrydyzacja u ludzi

Dzięki opracowaniu technik molekularnych, które umożliwiają analizę niewiarygodnej liczby sekwencji, można stwierdzić, że obecne gatunki ludzi przeszły hybrydyzację z innymi gatunkami Homo które już wyginęły.

Powszechnie przyjmuje się, że było wiele zdarzeń hybrydyzacji Homo neanderthalensis, głównie w regionach europejskich. Podobnie, zdarzenia hybrydyzacji zostały rozpoznane dzięki hominidowi Denisova w regionie Papui-Nowej Gwinei, położonym w Azji Południowo-Wschodniej.

Referencje

1. Arnold, M. L. (2015). Rozbieżność z wymianą genetyczną. OUP Oxford.
2. Barton, N. H. (2001). Rola hybrydyzacji w ewolucji. Ekologia molekularna, 10(3), 551-568.
3. Burke, J. M., i Arnold, M. L. (2001). Genetyka i przydatność mieszańców. Coroczny przegląd genetyki, 35(1), 31-52.
4. Campbell, N. A. (2001). Biologia: pojęcia i związki. Pearson Education.
5. Chen, Z. J. i Birchler, J. A. (red.). (2013). Genomika poliploidalna i hybrydowa. John Wiley & Sons.
6. Curtis, H. i Schnek, A. (2006). Zaproszenie do biologii. Ed. Panamericana Medical.