Hibrīda vitalitāte
Hibrīda vitalitāte (vai hibrīda dzīvotspēja) ir hibrīda pēcnācēju uzlabota aktivitāte un izdzīvošana. Tehniskais termins ģenētikā ir heteroze.
Parastā populācijā krustošanās izraisa to, ka pēcnācēji kļūst sliktāki, mazāk piemēroti, mazāk auglīgi un parasti nedzīvo tik ilgi kā vecāki. Pretēji - outbreeding - rezultātā pēcnācēji ir piemēroti, veseli un auglīgi. Šis efekts ir zināms jau sen. Dzīvnieku selekcionāri to zina jau kopš 18. gadsimta, un Darvins to detalizēti pētīja ar augiem.
No otras puses, ja abi vecāki ir no ļoti atšķirīgām populācijām, piemēram, dažādām pasugām, tas parasti nav piemērojams. Tādā gadījumā hibrīdiem ir raksturīgāka zemāka piemērotība. Mūļi parasti nav auglīgi, un tas automātiski padara tos par zemākas fiziskās sagatavotības hibrīdiem, kā šo terminu lieto bioloģijā. Tie ir ļoti izturīgi dzīvnieki, bet atstāj maz pēcnācēju. Zinātnieku uzdevums ir izskaidrot šos faktus.
Ģenētiskās teorijas
Ja populācija ir maza vai inbrīda, tai ir tendence zaudēt ģenētisko daudzveidību. Ģenētiskās daudzveidības samazināšanās ir saistīta ar fitnesa samazināšanos. Inbredizētiem celmiem ir tendence būt homozigotiem ar recesīvām alēlēm. Recesīvās alēles parasti ir viegli kaitīgas. Savukārt heteroze jeb hibrīda vitalitāte ir tendence, ka ārpiedzimtajiem celmiem ir lielāka piemērotība nekā abiem inbredajiem vecākiem.
20. gadsimta sākumā, kad Mendeļa likumi tika izprasti un pieņemti, tika piedāvāti divi skaidrojumi.
- Dominances hipotēze. Nevēlamās recesīvās alēles no viena vecāka tiek nomāktas ar dominējošām alēlēm no otra vecāka. Inbredu celmi zaudē ģenētisko daudzveidību, jo tie kļūst homozigoti daudzos lokusos.
- Pārsvara hipotēze. Dažas alēļu kombinācijas, ko var iegūt, krustojot divus inbredus, ir labvēlīgas heterozigotam. Tādos gadījumos kā sirpjveida šūnu anēmija tas izpaužas vienā gēnu lokusā, un overdominance tiek skaidrota ar to, ka tas notiek daudzos lokusos.
Heterozes ģenētiskais pamats . Dominances hipotēze. A scenārijs. Homozigotam indivīdam ir mazāk gēnu. Gēnu ekspresija pēcnācējā ir vienāda ar piemērotākā vecāka ekspresiju. Pārvaldības hipotēze. B scenārijs. Heterozigotam pēcnācējam dažu gēnu ekspresija ir pārmērīga. (Apļa lielums attēlo A gēna ekspresijas līmeni).
Pašreizējais statuss
Pašlaik šķiet, ka pirmā ideja vislabāk atbilst faktiem. "Pašreizējais viedoklis ... ir tāds, ka dominances hipotēze ir galvenais izskaidrojums inbrīdinga samazinājumam un augstajam hibrīdu ražīgumam".
Epiģenētiskā ietekme heteroze ir konstatēta gan augiem, gan dzīvniekiem. MikroRNS (miRNS) ir mazas nekodējošas RNS, kas nomāc ziņnešu RNS (mRNS) translāciju vai noārda mRNS. MiRNS var ietekmēt arī hibrīdu vitalitāti.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir hibrīdvīns?
A.: Hibrīda vitalitāte, saukta arī par heterozi, ir hibrīda pēcnācēju uzlabota aktivitāte un izdzīvošana.
J: Kas notiek, ja normālā populācijā notiek inbrīdings?
A: Inbrīdings normālā populācijā noved pie tā, ka pēcnācēji kļūst sliktāki, mazāk piemēroti, mazāk auglīgi un parasti nedzīvo tik ilgi kā vecāki.
J: Kas ir pretējs krustošanai?
A.: Pretējs krustošanai ir krustošana, kuras rezultātā pēcnācēji ir piemēroti, veseli un auglīgi.
Jautājums: Cik ilgi dzīvnieku audzētāji zina par pārnadžu krustošanas ietekmi?
A.: Dzīvnieku audzētāji zina par krustošanas ietekmi jau kopš 18. gadsimta.
J: Ko Darvins sīki izpētīja ar augiem?
A: Darvins detalizēti pētīja pārošanās ietekmi uz augiem.
Vai hibrīddzimstība vienmēr attiecas uz gadījumiem, kad abi vecāki ir no ļoti atšķirīgām populācijām?
A: Nē, ja divi vecāki ir no ļoti atšķirīgām populācijām, piemēram, dažādām pasugām, parasti hibrīddzīvošanas spēju nepiemēro. Šādā gadījumā hibrīdiem ir zemāka labāka piemērotība.
Jautājums: Kāpēc mūļiem ir zemāka piemērotība, lai gan tie ir izturīgi dzīvnieki?
A: Mūļi parasti nav auglīgi, un tas automātiski padara tos par mazāk izturīgiem, kā šo terminu lieto bioloģijā. Tie ir ļoti izturīgi dzīvnieki, bet atstāj maz pēcnācēju.
