Hybridní roj - Hybrid swarm - Wikipedia

Flickr - Rainbirder - muchomůrka rudobřichá (Terpsiphone rufiventer) male.jpg

A hybridní roj je populace hybridy který přežil za původní hybridní generací, s křížení mezi hybridními jednotlivci a zpětným křížením s jeho mateřskými typy. Taková populace je velmi variabilní, s genetický a fenotypový charakteristiky jednotlivců, které se značně pohybují mezi dvěma typy rodičů.[1] Hybridní roje tak stírají hranici mezi mateřskými taxony. Přesné definice populací, které lze klasifikovat jako hybridní roje, se liší, přičemž některé specifikují jednoduše, že všichni členové populace by měli být hybridy, zatímco jiní se liší v tom, zda by všichni členové měli mít stejnou nebo odlišnou úroveň hybridizace.[2]

Hybridní roje se vyskytují, když je hybrid životaschopný a přinejmenším stejně energický jako jeho nadřazené typy; a neexistují žádné překážky křížení mezi hybridním a mateřským typem. Roje nemohou nastat, pokud není splněna jedna z těchto podmínek: pokud má hybridní typ nízkou životaschopnost, hybridní populace se nemůže udržet sama, kromě další hybridizace mateřských typů, což vede k hybridní populaci s nízkou variabilitou. Na druhou stranu, pokud jsou hybridy energičtí, ale nemohou zpětně křížit s rodičovskými populacemi, výsledek je hybridní speciace, který se kromě příspěvku nových hybridů vyvíjí nezávisle na svých mateřských typech. V obou situacích je možné, aby hybridní populace předběhla mateřské populace.[3] V některých případech k tomu může dojít dokonce během několika generací.[3] Pokud má hybridní druh větší životaschopnost, může jednoduše překonat rodičovský druh o zdroje, což má za následek konkurenční vyloučení zatímco zatímco rodičovský druh má větší životaschopnost, tok genů mezi dvěma populacemi může mít za následek snížení genetické variace.[3]

Hybridní roje se tvoří v hybridních zónách, což je oblast, kde dva podobné druhy přicházejí do styku a hybridizují.[4][5] Ty se vyvíjejí v důsledku sekundárního kontaktu mezi mateřskými druhy.[4] Po dlouhém období geografické izolace, jejíž příčina může být buď přirozená, nebo způsobená člověkem, může opětovný výskyt rodičovských druhů ve stejném prostředí vést k křížení, hybridizaci a potenciálně hybridnímu roji.[4][6] Hybridní roje mohou vést k introgresivní hybridizaci nebo introgrese, při které dochází k toku genů z hybridního genofondu do rodičovského genofondu nebo naopak v důsledku zpětného křížení mezi populacemi.[6] Když dojde k introgrese, dojde k vysoké úrovni diverzity v alelách v blízkosti hybridního roje.[7]

Příklady

V rostlinách je možné, aby se mezi nimi vytvořil hybridní roj samoopylení a křížení druhů.[8] Jedním z takových příkladů je hybridizace mezi samoopylující dřevní avenou a většinou protékající vodní avenue ve Velké Británii.[8] V jedné studii mladého hybridního roje těchto dvou druhů bylo zjištěno, že populace se skládá z rodičovských druhů, potomků generace F1 a zpětných křížení s vodní avenou, ale bez zpětných křížení s dřevěnou avenou a bez generace F2, což by výsledek samoopylujících F1.[8]

Hybridní roje se mohou také tvořit mezi domácími a divokými druhy, přičemž jedna studie navrhuje, že divoká rýže je hybridní roj, který je geneticky smíchán s domestikovanou rýží.[9]

Invazivní druhy

Hybridní roje mohou představovat významnou hrozbu pro ekosystém invazivní druhy, protože invazivní hybridy často dokáží snadno překonat původní druhy.[10] Stejně jako u jiných hybridních rojů mohou být hybridní genotypy více či méně vhodné než původní genotypy. V případě, že konkrétní hybridní genotyp má největší kondici, mohou být vyřazeny nejen původní rodičovské druhy, ale také exotické původní druhy.[10] Na druhou stranu, pokud neexistuje jeden dominantní genotyp, ale spíše kompromisy mezi různými hybridními genotypy, dojde k vysoké míře variability mezi hybridy, původními druhy a exotickými druhy.[10]

Jedním z příkladů invazivního hybridního roje je mezi shinery v horní řece Coosa.[11] Mezi blacktail shiner, druh původem z řeky, a red shiner, invazivní druh, byl vytvořen hybridní roj.[11] Populace v průběhu času rozšířila svůj rozsah a pohybovala se po proudu i proti proudu, zatímco podíl hybridních jedinců v systému roste.[11] Velikost hybridního roje navíc zaznamenala velký stupeň toku, který v průběhu času zaznamenal střídavý růst a pokles.[11]

Viz také

Reference

  1. ^ Cockayne, L .; Allan, H.H. (1926). „Pojmenování divokých hybridních rojů“. Příroda. 118 (2974): 623–624. doi:10.1038 / 118623a0.
  2. ^ Kalinowski, S T; Powell, J H (březen 2015). „Parametr pro kvantifikaci stupně genetického míchání mezi jednotlivci v hybridních populacích“. Dědičnost. 114 (3): 249–254. doi:10.1038 / hdy.2014.93. ISSN  1365-2540. PMC  4815573. PMID  25388141.
  3. ^ A b C Ward, Jessica L; Blum, Mike J; Walters, David M; Porter, Brady A; Burkhead, Noel; Freeman, Byron (červen 2012). „Diskordantní introgrese v rychle se rozvíjejícím hybridním roji“. Evoluční aplikace. 5 (4): 380–392. doi:10.1111 / j.1752-4571.2012.00249.x. ISSN  1752-4571. PMC  3353357. PMID  25568058.
  4. ^ A b C Li, Yue; Tada, Fumito; Yamashiro, Tadashi; Maki, Masayuki (2016-01-22). „Dlouhodobě přetrvávající hybridní roj a geografický rozdíl v hybridizačním vzoru: genetické důsledky sekundárního kontaktu mezi dvěma druhy Vincetoxicum (Apocynaceae – Asclepiadoideae)“. BMC Evoluční biologie. 16: 20. doi:10.1186 / s12862-016-0587-2. ISSN  1471-2148. PMC  4724111. PMID  26801608.
  5. ^ „Hybridní zóny“. www.els.net. Citováno 2017-12-01.
  6. ^ A b Harrison, Richard G .; Larson, Erica L. (01.01.2014). „Hybridizace, introgrese a povaha hranic druhů“. Journal of Heredity. 105 (S1): 795–809. doi:10.1093 / jhered / esu033. ISSN  0022-1503. PMID  25149255.
  7. ^ Twyford, A. D .; Ennos, R. A. (07.09.2011). „Hybridizace a introgrese nové generace“. Dědičnost. 108 (3): 179–189. doi:10.1038 / hdy.2011.68. PMC  3282392. PMID  21897439.
  8. ^ A b C Ruhsam, M; Hollingsworth, PM; Ennos, RA (září 2011). „Raná evoluce v hybridním roji mezi liniemi linií outcrossing a selfing v Geum“. Dědičnost. 107 (3): 246–255. doi:10.1038 / hdy.2011.9. ISSN  1365-2540. PMC  3183954. PMID  21448227.
  9. ^ Wang, Hongru; Vieira, Filipe G .; Crawford, Jacob E .; Chu, Chengcai; Nielsen, Rasmus (06.04.2017). „Asijská divoká rýže je hybridní roj s rozsáhlým tokem genů a feralizací z domestikované rýže“. Výzkum genomu. 27 (6): 1029–1038. doi:10.1101 / gr.204800.116. ISSN  1088-9051. PMC  5453317. PMID  28385712.
  10. ^ A b C Hall, Richard J; Hastings, Alan; Ayres, Debra R (2006-06-07). „Vysvětlení exploze: modelování hybridních invazí“. Sborník Královské společnosti B: Biologické vědy. 273 (1592): 1385–1389. doi:10.1098 / rspb.2006.3473. ISSN  0962-8452. PMC  1560304. PMID  16777727.
  11. ^ A b C d Glotzbecker, Gregory J .; Walters, David M .; Blum, Michael J. (2016-04-27). „Rychlý pohyb a nestabilita invazivního hybridního roje“. Evoluční aplikace. 9 (6): 741–755. doi:10.1111 / eva.12371. ISSN  1752-4571. PMC  4908461. PMID  27330551.