Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

30.5: Hibrit Bölgeler
TABLE OF
CONTENTS

JoVE Core
Biology

This content is Free Access.

Education
Hybrid Zones
 
TRANSCRIPT

30.5: Hybrid Zones

30.5: Hibrit Bölgeler

Hybrid zones are narrow regions where two closely related species interact, mate, and produce hybrids. Relative to either parent species, hybrids may possess distinct phenotypic or genetic differences that impact their survival and reproductive success. The genetic variances introduced by hybridization influence species diversity and speciation processes within the hybrid zone.

Gene flow and natural selection are evolutionary mechanisms that shape the outcome of a hybrid zone. Gene flow distributes, homogenizes, and preserves genetic variation between populations, while natural selection reduces genetic variation by favoring only the fittest individuals in a population. Thus, if a barrier to genetic exchange emerges, the isolated population becomes more distinct or diverges.

However, if that barrier breaks down, the population and its previously isolated counterpart may interbreed and produce hybrids. Depending upon hybrid fitness, populations may: (1) reduce hybrid gene flow by reinforcing selection against hybrids, (2) promote hybrid gene flow, causing parent and hybrid populations to fuse, or (3) preserve gene flow, allowing parent and hybrid populations to stably exist.

Hybrid zones follow either primary or secondary species contact. Most hybrid zones are the result of secondary contact, where two geographically separated populations reestablish gene flow. Primary contact, although less common, involves natural selection among neighboring populations within a shared geographic range. Since primary and secondary contact produce similar genetic and phenotypic outcomes, the two are difficult to distinguish.

Scientists can observe the frequency of a gene or phenotype, or cline, across a geographic area. Frequencies may change abruptly in the hybrid zone, creating a stepped cline. For example, the frequency of genes specific to fire-bellied toads decreases from nearly 100% in its geographic range to 50% in the hybrid zone to 0% within the yellow-bellied toad range. Clines reflect the gene flow or natural selection affecting interbreeding populations.

Hybrid zones are natural laboratories for studying the mechanisms and processes involved in divergence and speciation. Hybridization creates genetic variation which produces novel adaptations and thus, species diversity. Scientists can analyze multiple clines to characterize the gene flow and natural selection occurring within a hybrid zone. This knowledge allows scientists to better estimate how different factors impact species and populations.

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 phenotipik veya genetik farklılıklara sahip olabilir. Melezleşmeile 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 formda bireyleri tercih ederek genetik varyasyonu azaltır. Böylece, genetik değişimiçin bir engel ortaya çıkarsa, izole nüfus daha belirgin hale gelir veya ırmvardır.

Ancak, bu bariyer yıkarsa, nüfus ve daha önce izole edilmiş muadili çiftleşebilir ve melezüretebilir. Melez zindelik bağlı olarak, popülasyonlar olabilir: (1) melezlere karşı seçimi güçlendirerek hibrid gen akışını azaltmak, (2) hibrid gen akışını teşvik, ebeveyn ve melez popülasyonların kaynaşmasına neden, ya da (3) gen akışını korumak, ebeveyn ve melez popülasyonların bir arada var olmasına izin.

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

Bilim adamları bir gen veya fenotip veya cline, bir coğrafi alanda sıklığını gözlemleyebilirsiniz. Frekanslar melez bölgesinde aniden değişebilir ve basamaklı bir cline oluşturabilir. Örneğin, ateş karınlı kurbağalara özgü genlerin sıklığı coğrafi menzilinde yaklaşık %100'den hibrid bölgede %50'ye, sarı karınlı kurbağa aralığında %0'a düşer. Clines 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 cline analiz edebilirler. Bu bilgi, bilim adamlarının farklı faktörlerin türleri ve popülasyonları nasıl etkilediğini daha iyi tahmin etmesini sağlar.


Suggested Reading

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter