Скрещивание между животными разных генетических линий широко распространено в природе и может раскрыть некоторые тайны эволюции.
Летом 2020 года ученые в Пенсильвании заметили нечто, чего раньше никто не видел: птицу, которая выглядела как красногрудый кардинал, но пела, как красно-черная пиранья.
При более тщательном анализе выяснилось, что животное было гибридом — результатом спаривания двух отдельных видов.
— Когда я увидел это, я подумал: «Боже мой!» — вспоминает Боб Малвихилл, орнитолог из Национального вольера в Питтсбурге. Он ловит птицу и берет образец крови для изучения генов гибрида.
Хотя некоторые гибриды животных хорошо известны, например, мул, этот случай более необычен из-за разной окраски двух видов птиц. Красногрудые кардиналы черно-белые с красным пятном на груди, а красно-черные пираньи имеют ярко-оранжевое и черное оперение.
Эти птицы даже не являются близкими родственниками. Малвихилл подозревает, что эти два вида могут быть разделены более чем 10 миллионами лет дивергентной эволюции.
Но в современную эпоху секвенирования генов и генетического анализа гибридные животные приобретают новое значение и могут содержать ключи к разгадке тайн эволюции.
Что такое гибридные животные?
Генетическое гибридное животное является результатом скрещивания разных линий. Это может означать скрещивание между двумя разными видами, но также может включать подвиды или даже популяции внутри вида, которые отличаются друг от друга на основе определенных признаков или характеристик.
— У них могут быть разные сезоны размножения или разное поведение, что делает спаривание между ними менее вероятным, — говорит Ларсон. — Но если они спариваются, они могут создавать гибриды, в которых все в порядке.
Одним из примеров этого может быть пятнистый скунс, которого ученые недавно разделили на семь видов, некоторые из которых выглядят почти одинаково, живут в одних и тех же районах, но спариваются и рожают в разное время года.
Однако в неволе или в лаборатории эти естественные межвидовые барьеры являются меньшим препятствием для успешного скрещивания.
Какие животные могут скрещиваться
Одним из самых известных примеров гибридизации является так называемый лигр, помесь самца льва и самки тигра. Но меньше людей слышали о тигрице, потомстве самки льва и самца тигра.
Оба скрещивания вряд ли встречаются в дикой природе, так как ареалы льва и тигра почти никогда не пересекаются. То же самое относится и к каме, помеси самки ламы и самца одногорбого верблюда. Два животных живут по разные стороны Атлантического океана, но встречаются под крышей исследователей.
В 2019 году ученые доказали, что нарвалы иногда скрещиваются с белухами, в результате чего появляются нарлуги. Есть также не менее 20 сообщений о том, что различные виды дельфинов и китов производят гибриды как в дикой природе, так и в неволе.
Скрещиваются не только млекопитающие. Задокументированы случаи скрещивания древесных гремучих змей и западных гремучих змей, кубинских и американских крокодилов, русского осетра и американского веслоноса, форели и радужной форели, а также различных насекомых - муравьев, пчел, ос и термитов. Растения еще более склонны к скрещиванию.
На самом деле, одним из самых распространенных гибридных видов на Земле, вероятно, являются современные люди, которые несут генетические признаки скрещивания с другими, древними гоминидами, такими как неандертальцы и денисовцы.
По мнению некоторых ученых, некоторые гибриды могут стать более распространенными в будущем. Поскольку из-за изменения климата арктические льды сокращаются, белые медведи, вероятно, будут проводить больше времени на суше, где они могут столкнуться с бурыми медведями. Если они спариваются, они могут создавать гибридов, известных как гролары.
Гибриды животных — это хорошо или плохо
Скрещивание между разными видами не всегда означает генетическую гибель. Но все же, в результате может не получиться более сильный вид.
Например, лигеры склонны к таким проблемам со здоровьем, как быстрый рост и проблемы с сердцем.
Кроме того, родительские виды могут иметь несовместимые генетические различия, такие как, например, разное количество хромосом. Это одна из причин, почему гибриды часто бесплодны, а потомство, которое не может размножаться, может ограничить успех родителей в расширении своего генофонда.
Гибридизация также может быть проблематичной, если одному или обоим родительским видам угрожает исчезновение. Когда генетика вида становится редкой, новая генетическая комбинация гибрида может угрожать его существованию, эффективно заменяя его. Таким образом, скрещивание с койотами является одной из многих угроз, с которыми в настоящее время сталкиваются красные волки на юго-востоке США.
С другой стороны, межпородное скрещивание также может привнести полезные гены, такие как устойчивость к пестицидам, говорит Ларсон. Если эти гены помогут гибриду выжить и размножаться, такие преимущества могут стать широко распространенными в популяции.
— Но я думаю, что в большинстве случаев это, вероятно, не полезно и не вредно, и это действительно не имеет значения, — говорит Ларсон.
Благодаря достижениям в области генетики ученые теперь могут изучать геном гибридов и легко идентифицировать сцепленные гены, которые могли возникнуть где-то еще. А это значит, что каждый гибрид — это окно в то, как эволюция создает новые виды.
— Когда у вас есть два вида, чьи геномы развивались независимо друг от друга на протяжении сотен тысяч лет, а затем вы соединяете их вместе и смешиваете эти геномы в виде гибрида, вы можете сказать, что работает, а что нет, — говорит Ларсон. .
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен