Chapter 30: Speciation and Diversity

Back to chapter

30.5:

Hibrit Bölgeler

JoVE Core
Biologie

Un abonnement à JoVE est nécessaire pour voir ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre essai gratuit.

JoVE Core Biologie

Hybrid Zones

Vidéo précédente
30.4: Genetics of Speciation

Langues

Diviser

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

Hibrit bölgeler birbiriyle yakından ilişkili iki türün birlikte yaşadığı ve melezleştiği bölgelerdir. Örneğin, ateş karınlı kurbağalar ve sarı karınlı kurbağalar bazen habitatlarının örtüştüğü bölgelerde melezleşir. Bu eşleşen çiftlerinin yavrularına melez denir. Zamanla, bir hibrit bölge ilgili türleri üç farklı şekilde etkileyebilir: takviye, stabilite veya füzyon. Takviye, melezlerin etkisini azaltarak, üreme engellerini güçlendirir. Örneğin, coğrafi olarak ayrılmış alaca ve yakalı sinekkapan popülasyonlarında, erkekler benzer tüylere sahiptir. Bununla birlikte, iki tür arasındaki melez bir bölgede, erkekler türlerinin dişilerini güvenilir bir şekilde çeken, farklı tüy renkleri geliştirmiştir. Melezler nadiren oluştuğunda, ortaya çıkan dişiler sterildir ve erkekler eşleri çekmek için mücadele eder. Melez sinekkapanların azaltılmış uygunluğu ve alaca ve yakalı sinekkapanlar arasındaki üreme bariyeri böylece ayrılığı güçlendirir. Füzyon, iki tür bir oluncaya kadar üreme engellerinin zayıflamasını içerir. Örneğin Victoria Gölü çiklit dişileri, belirli bir rengi gösteren aynı türün erkekleriyle çiftleşmeyi tercih eder. Bununla birlikte, gölün bulanık, kirli su koşulları, dişi çiklitlerin aynı türden erkekler ile yakından ilişkili türlerin erkeklerini ayırt etme yeteneğini azalttı. Melez çiklitlerin zindeliği güçlü bir şekilde etkilenmemiştir ve çiklit türleri arasındaki zayıf üreme engeli nihayetinde füzyon yoluyla tek bir tür vermiştir. Kararlılık, melezler hayatta kalmaya ve üremeye devam ettiğinde ortaya çıkar. Örneğin, sarı karınlı kurbağalar ve ateş karınlı kurbağalar arasındaki melez bölgede, her iki ana türden daha az uygun olmasına rağmen hibrit kurbağalar varlığını sürdürmektedir. Üreme engelleri melezleri önleyecek kadar güçlü veya tek bir türe füzyona izin verecek kadar zayıf olmadığından melezler stabil olarak var olmaya devam eder. Hibrit bölgeler, yakından ilişkili türler arasındaki üreme engellerini test ederek türleşme sonuçlarını etkiler. Melezlerin uygunluğuna bağlı olarak, melez bölgeler türler arasındaki üreme bariyerlerini güçlendirebilir, türleri kaynaştırabilir veya bunları stabilize edebilir.

30.5:

Hibrit Bölgeler

Hibrit bölgeler, birbirine yakın iki türün etkileşim içinde olduğu, çiftleştiği ve melez ürettiği dar bölgelerdir. Her iki ana türe göre, melezler hayatta kalma ve üreme başarısını etkileyen farklı fenotipik veya genetik farklılıklara sahip olabilir. Melezleşme ile ortaya konan genetik varyanslar, melez bölge içindeki türlerin çeşitliliğini ve türleşme süreçlerini etkiler.

Gen akışı ve doğal seçilim melez bir bölgenin sonucunu şekillendiren evrimsel mekanizmalardır. Gen akışı, popülasyonlar arasındaki genetik varyasyonu dağıtır, homojenize eder ve korurken, doğal seçilim bir popülasyondaki sadece en sağlıklı bireyleri tercih ederek genetik varyasyonu azaltır. Böylece, genetik değişim için bir engel ortaya çıkarsa, izole nüfus daha belirgin hale gelir veya ayrışır.

Ancak bu bariyer yıkılırsa, nüfus ve daha önce izole edilmiş muadili çiftleşebilir ve melez üretebilir. Melezin sağlığına bağlı olarak, popülasyonlar: (1) melezlere karşı seçimi güçlendirerek hibrid gen akışını azaltabilir, (2) hibrid gen akışını teşvik ederek, ebeveyn ve melez popülasyonların kaynaşmasına neden olabilir, ya da (3) gen akışını koruyarak, ebeveyn ve melez popülasyonların bir arada var olmasına izin verir.

Hibrid bölgeler birincil veya ikincil türler temasını takip eder. Çoğu melez bölge, coğrafi olarak ayrılmış iki popülasyonun gen akışını yeniden oluşturduğu ikincil temasın sonucudur. Birincil temas, daha az yaygın olmasına rağmen, paylaşılan bir coğrafi aralık içinde komşu popülasyonlar arasında doğal seçilimi içerir. Primer ve sekonder temas benzer genetik ve fenotipik sonuçlar ürettiğinden, ikisini ayırt etmek zordur.

Bilim adamları bir gen veya fenotipin bir coğrafi alandaki sıklığını gözlemleyebilir. Frekanslar melez bölgesinde aniden değişebilir ve basamaklı bir topluluk oluşturabilir. Örneğin, ateş karınlı kurbağalara özgü genlerin sıklığı coğrafi menzilinde yaklaşık %100'den hibrid bölgede %50'ye, sarı karınlı kurbağa bölgesinde %0'a düşer. Bu topluluklar gen akışını veya melezler arası popülasyonları etkileyen doğal seçimi yansıtır.

Hibrit bölgeler, sapma ve türleşme ile ilgili mekanizmaları ve süreçleri incelemek için doğal laboratuvarlardır. Melezleşme, yeni adaptasyonlar ve böylece tür çeşitliliği üreten genetik varyasyon oluşturur. Bilim adamları, melez bir bölgede oluşan gen akışını ve doğal seçimi karakterize etmek için birden fazla topluluğu analiz edebilirler. Bu bilgi, bilim adamlarının farklı faktörlerin türleri ve popülasyonları nasıl etkilediğini daha iyi tahmin etmesini sağlar.

Suggested Reading

Elgvin, Tore O., Cassandra N. Trier, Ole K. Tørresen, Ingerid J. Hagen, Sigbjørn Lien, Alexander J. Nederbragt, Mark Ravinet, Henrik Jensen, and Glenn-Peter Sætre. 2017. “The Genomic Mosaicism of Hybrid Speciation.” Science Advances 3 (6): e1602996. [Source]

Blanckaert A, Bank C. 2018. “In search of the Goldilocks zone for hybrid speciation.” PLoS Genet 14 (9): e1007613. [Source]