잡종형성지대

잡종형성지대(hybrid zone)는 밀접하게 연관된 두 종이 상호작용과 짝짓기를 해서 잡종을 생산하는 좁은 지역입니다. 부모 종 중 어느 하나에 비해서, 잡종은 자신의 생존(survival)과 번식 성공(reproductive success)에 영향을 미치는 고유한 표현형(phenotype) 또는 유전적 차이를 가지고 있을 수 있습니다. 교잡(hybridization)을 통해 도입된 유전적 변이(genetic variance)는 잡종형성지대 내의 종 다양성(species diversity)과 종분화(speciation) 과정에 영향을 미칩니다.

유전자 흐름(gene flow)과 자연선택(natural selection)은 잡종형성지대의 결과를 형성하는 진화적 기작입니다. 유전자 흐름은 개체군 간에 유전적 변이를 분산, 균질화, 보존하는 반면, 자연선택은 개체군 내에서 가장 적합한 개체만을 선호함으로써 유전적 변이를 감소시킵니다. 따라서, 유전자 교환의 장벽이 나타나면, 격리된 개체군은 더 고유해지거나 분기합니다.

하지만, 만약 장벽이 무너진다면, 개체군과 이전에 고립되었던 상대방은 교배하여 잡종을 생산할 수 있습니다. 잡종 적응도(fitness)에 따라, 개체군은 (1) 잡종의 도태를 강화하여 잡종 유전자 흐름을 감소시키거나, (2) 부모와 잡종 개체군이 융합하도록 촉진하거나, (3) 부모와 잡종 개체군이 안정적으로 존재할 수 있도록 유전자 흐름을 보존할 수 있습니다.

잡종형성지대는 종의 1차 접촉 또는 2차 접촉을 따릅니다. 대부분의 잡종형성지대는 지리적으로 분리된 두 개체군이 유전자 흐름을 재구성하는 2차 접촉의 결과입니다. 1차 접촉은 흔하지는 않지만, 공유하는 지리적 범위 내 인접 개체군 간의 자연선택과 관련이 있습니다. 1차 접촉과 2차 접촉은 유사한 유전적, 표현형적 결과를 낳기 때문에, 그 둘을 구별하기가 어렵습니다.

과학자들은 지리적 영역을 가로질러 유전자나 표현형의 빈도, 즉 구배(cline)를 관찰할 수 있습니다. 잡종형성지대에서 빈도가 갑자기 변해 계단식 구배가 발생할 수 있습니다. 예를 들어 무당개구리 고유 유전자의 빈도는 개구리가 차지한 지리적 범위에선 거의 100%이고, 잡종형성지대에선 50%까지, 그리고 노란배두꺼비의 지리적 범위 내에선 0%까지 감소합니다. 구배는 이렇게 이종교배(interbreeding) 개체군에 영향을 미치는 유전자 흐름 또는 자연선택을 반영합니다.

잡종형성지대(hybrid zone)는 분기(divergence)와 종분화와 관련된 기작과 과정을 연구하기 위한 자연 실험실입니다. 교잡은 새로운 적응을 이루는 유전적 변이, 따라서 종 다양성을 만들어냅니다. 과학자들은 잡종형성지대에서 일어나는 유전자 흐름과 자연선택을 특징짓기 위해 여러 개의 구배를 분석할 수 있습니다. 이 지식은 과학자들이 다양한 요인들이 어떻게 종과 개체군에 영향을 미치는지 더 잘 추정할 수 있게 해줍니다.