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30.5: Zonas Híbridas
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Hybrid Zones
 
TRANSCRIPCIÓN

30.5: Hybrid Zones

30.5: Zonas Híbridas

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.

Las zonas híbridas son regiones estrechas en las que dos especies estrechamente relacionadas interactúan, se aparean y producen híbridos. En relación con cualquiera de las especies madre, los híbridos pueden poseer diferencias fenotípicas o genéticas distintas que afectan su supervivencia y éxito reproductivo. Las varianzas genéticas introducidas por la hibridación influyen en la diversidad de especies y los procesos de especiación dentro de la zona híbrida.

El flujo genético y la selección natural son mecanismos evolutivos que dan forma al resultado de una zona híbrida. El flujo génica distribuye, homogeneiza y preserva la variación genética entre las poblaciones, mientras que la selección natural reduce la variación genética al favorecer sólo a los individuos más aptos en una población. Por lo tanto, si surge una barrera al intercambio genético, la población aislada se vuelve más distinta o diverge.

Sin embargo, si esa barrera se rompe, la población y su contraparte previamente aislada pueden entrecruzarse y producir híbridos. Dependiendo de la aptitud híbrida, las poblaciones pueden: (1) reducir el flujo genético híbrido reforzando la selección contra los híbridos, (2) promover el flujo genético híbrido, haciendo que las poblaciones padre e híbrida se fusionen, o (3) preservar el flujo genético, permitiendo que existan poblaciones paternas e híbridas de manera estable.

Las zonas híbridas siguen el contacto de especies primarias o secundarias. La mayoría de las zonas híbridas son el resultado del contacto secundario, donde dos poblaciones separadas geográficamente restablecen el flujo genético. El contacto primario, aunque menos común, implica la selección natural entre las poblaciones vecinas dentro de un rango geográfico compartido. Dado que el contacto primario y secundario produce resultados genéticos y fenotípicos similares, los dos son difíciles de distinguir.

Los científicos pueden observar la frecuencia de un gen o fenotipo, o cline, a través de un área geográfica. Las frecuencias pueden cambiar abruptamente en la zona híbrida, creando una cline escalonada. Por ejemplo, la frecuencia de genes específicos de los sapos vientres de fuego disminuye de casi el 100% en su rango geográfico al 50% en la zona híbrida al 0% dentro del rango de sapos vientre amarillo. Las líneas reflejan el flujo genético o la selección natural que afecta a las poblaciones mestizantes.

Las zonas híbridas son laboratorios naturales para estudiar los mecanismos y procesos involucrados en la divergencia y la especiación. La hibridación crea una variación genética que produce adaptaciones novedosas y, por lo tanto, diversidad de especies. Los científicos pueden analizar múltiples líneas para caracterizar el flujo genético y la selección natural que ocurre dentro de una zona híbrida. Este conocimiento permite a los científicos estimar mejor cómo los diferentes factores afectan a las especies y poblaciones.


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