30.5: Hybridzonen

Hybridzonen sind schmale Regionen, in denen zwei nah verwandte Arten interagieren, sich paaren und Hybride produzieren. Im Vergleich zu beiden Elternarten können Hybride bestimmte phänotypische oder genetische Unterschiede aufweisen, die sich auf ihr Überleben und ihren Fortpflanzungserfolg auswirken. Die durch die Hybridisierung eingeführten genetischen Variationen beeinflussen die Artenvielfalt und die Prozesse der Artenbildung in der Hybridzone.

Genfluss und natürliche Selektion sind evolutionäre Mechanismen, die das Ergebnis einer Hybridzone formen. Der Genfluss verteilt, homogenisiert und bewahrt die genetische Variation zwischen den Populationen, während die natürliche Selektion die genetische Variation reduziert, indem nur die fittesten Individuen der Population bevorzugt werden. Wenn also eine Barriere für den genetischen Austausch entsteht, wird die isolierte Population verschiedener oder divergiert.

Wenn diese Barriere jedoch abgebaut wird, können sich die Population und ihr zuvor isoliertes Gegenstück vermischen und Hybride herstellen. Je nach der Hybridfitness können Populationen: (1) den Genfluss der Hybride reduzieren, indem die Selektion gegen Hybride verstärkt wird, (2) den Genfluss der Hybride fördern, wodurch Eltern- und Hybridpopulationen verschmelzen oder (3) den Genfluss erhalten, so dass Eltern- und Hybridpopulationen stabil existieren können.

Hybridzonen folgen entweder dem primären oder dem sekundären Artenkontakt. Die meisten Hybridzonen sind das Ergebnis eines sekundären Kontakts, bei dem zwei geografisch getrennte Populationen den Genfluss wieder herstellen. Primärer Kontakt, obwohl weniger häufig, beinhaltet die natürliche Selektion zwischen benachbarten Populationen innerhalb eines gemeinsamen geografischen Bereichs. Da Primär- und Sekundärkontakt ähnliche genetische und phänotypische Ergebnisse hervorbringen, sind beide schwer zu unterscheiden.

Wissenschaftler können die Häufigkeit eines Gens oder Phänotyps oder Kline in einem geographischen Gebiet beobachten. Frequenzen können sich in der Hybridzone abrupt ändern, wodurch eine gestufte Kline entsteht. Beispielsweise verringert sich die Häufigkeit von Genen, die für Unken spezifisch sind, von fast 100 % in ihrem geografischen Bereich auf 50 % in der Hybridzone auf 0 % innerhalb des Bereichs der Gelbbauchunken. Klines spiegeln den Genfluss oder die natürliche Selektion wider, die sich auf die Vermischungspopulationen auswirkt.

Hybridzonen sind natürliche Labore für die Untersuchung der Mechanismen und Prozesse, die an Divergenz und Artenbildung beteiligt sind. Hybridisierung schafft genetische Variationen, die neuartige Anpassungen und damit Artenvielfalt hervorbringen. Wissenschaftler können mehrere Klines analysieren, um den Genfluss und die natürliche Selektion innerhalb einer Hybridzone zu charakterisieren. Dieses Wissen ermöglicht es Wissenschaftlern, besser einzuschätzen, wie sich verschiedene Faktoren auf Arten und Populationen auswirken.