Hybride (biologie)

Le « Liger », l’hybride Lion/Tigre

Le « Jaglion », l’hybride Jaguar/Lion

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Le héron de Würdemann, l’hybride grand héron bleu/blanc

• Les hybrides de chien sont des croisements entre différentes races et sont souvent élevés sélectivement.
• L’iguane hybride est un hybride croisé unique, résultat de la consanguinité naturelle de l’iguane marin mâle et de l’iguane terrestre femelle depuis la fin des années 2000.
• Hybrides équidés
  • Mule, un croisement de cheval femelle et d’âne mâle.
  • Hinny, un croisement entre une âne femelle et un cheval mâle. Mule et hinny sont des exemples d’hybrides réciproques.
  • Zebroids
    • Zeedonk ou zonkey, une croix zébrée/âne.
    • Zorse, une croix zébrée/cheval
    • Zony ou zetland, une croix zébrée/poney (« zony » est un terme générique; « zetland » est spécifiquement un hybride de la race de poney Shetland avec un zèbre)
• Hybrides bovidés
  • Dzo, zo ou yakow; un croisement entre une vache / taureau domestique et un yak.
  • Beefalo, croisement d’un bison d’Amérique et d’une vache domestique. C’est une race fertile; ceci avec des preuves génétiques les a récemment reclassés dans le même genre, Bos.
  • Zubron, un hybride entre wisent (bison d’Europe) et vache domestique.
• Hybrides ovins-caprins, tels que le Toast du Botswana.
• Des hybrides d’ursidés, tels que l’hybride grizzli-ours polaire, se produisent entre des ours noirs, des ours bruns, des Kodiaks et des ours polaires.
• Hybrides félidés
  • Les chats de savane sont le croisement hybride entre un chat serval africain et un chat domestique
  • Un hybride entre un tigre du Bengale et un tigre de Sibérie est un exemple d’hybride intra-spécifique.
  • Ligers et tigons (croisements entre un lion et un tigre) et d’autres hybrides « Panthera » tels que le Lijagulep. Divers autres croisements de chats sauvages sont connus impliquant le lynx, le lynx roux, le léopard, le serval, etc.
  • Chat du Bengale, un croisement entre le chat léopard d’Asie et le chat domestique, l’un des nombreux hybrides entre le chat domestique et les espèces de chats sauvages. Le chat domestique, le chat sauvage africain et le chat sauvage européen peuvent être considérés comme des populations variantes de la même espèce (Felis silvestris), ce qui rend ces croisements non hybrides.
• Des hybrides fertiles de canidés se produisent entre les coyotes, les loups, les dingos, les chacals et les chiens domestiques.
• Des hybrides entre rhinocéros noirs et rhinocéros blancs ont été reconnus.
• Hybrides entre chouettes tachetées et chouettes rayées
• Cama, un croisement entre un chameau et un lama, également un hybride intergénérique.
• Wolphin, un croisement fertile mais très rare entre un faux orque et un grand dauphin.
• Un croisement fertile entre un serpent roi albinos et un serpent de maïs albinos.
• Le héron de Wurdmann, une croix du héron blanc et du grand héron bleu.
• Au zoo de Chester au Royaume-Uni, un croisement entre l’éléphant d’Afrique (mâle) et l’éléphant d’Asie (femelle). Le veau mâle s’appelait Motty. Il est mort d’une infection intestinale après douze jours.
• Les éleveurs d’oiseaux cageots élèvent parfois des hybrides entre des espèces de pinsons, telles que chardonneret x canari. Ces oiseaux sont connus sous le nom de mules.
• Hybrides de gamebirds, hybrides entre gamebirds et volailles domestiques, y compris les poulets, la pintade et le paon, hybrides interfamiliaux.
• De nombreux hybrides d’ara sont également connus.
• Cerf-volant rouge x cerf-volant noir: Cinq ont été élevés involontairement dans un centre de fauconnerie en Angleterre. (Il est rapporté que le cerf-volant noir (le mâle) a refusé les cerfs-volants noirs femelles mais s’est accouplé avec deux cerfs-volants rouges femelles.)
• L’hybridation entre le crocodile de Cuba endémique (Crocodilus rhombifer) et le crocodile américain (Crocodilus acutus), largement répandu, pose des problèmes de conservation pour la première espèce car elle menace l’intégrité génétique de l’EI.
• Le cichlidé perroquet de sang, qui est probablement créé en croisant un severum d’or et un cichlidé de Midas ou un cichlidé du diable rouge

Les hybrides ne doivent pas être confondus avec des chimères, telles que la chimère entre le mouton et la chèvre connue sous le nom de geep.

Des hybrides interspécifiques plus larges peuvent être réalisés par fécondation in vitro ou hybridation somatique; cependant, les cellules résultantes ne sont pas capables de se développer en un organisme complet. Un exemple de lignées cellulaires hybrides interspécifiques est les cellules humster (hamster x humain).

Plantes hybrides

Les espèces végétales s’hybrident plus facilement que les espèces animales, et les hybrides qui en résultent sont plus souvent des hybrides fertiles et peuvent se reproduire. Il existe encore des hybrides stériles et une élimination hybride sélective où la progéniture est moins capable de survivre et est donc éliminée avant de pouvoir se reproduire. La stérilité chez un hybride est souvent le résultat du nombre de chromosomes; si les parents ont un nombre de paires de chromosomes différent, la progéniture aura un nombre impair de chromosomes, ce qui les empêchera de produire des gamètes équilibrés sur le plan chromosomique. Par exemple, si un hybride recevait 10 chromosomes d’un parent et 12 d’un autre parent, les chromosomes ne seraient pas équilibrés pour la méiose. Un certain nombre d’espèces végétales, cependant, sont le résultat de l’hybridation et de la polyploïdie, où un organisme a plus de deux ensembles homologues de chromosomes. Par exemple, si la plante avait deux ensembles de chromosomes des deux parents, ce qui lui donnait quatre ensembles de chromosomes, elle serait équilibrée pour la méiose.

De nombreuses espèces végétales se croisent facilement et produisent des graines viables, la distinction entre chaque espèce étant souvent maintenue par un isolement géographique ou des différences dans la période de floraison. Les animaux, étant plus mobiles, ont développé des comportements d’accouplement complexes qui maintiennent la limite des espèces et lorsque des hybrides se produisent, la sélection naturelle a tendance à les éliminer de la population car ces hybrides ne peuvent généralement pas trouver de partenaires qui les accepteront ou ils sont moins adaptés et aptes à la survie dans leurs habitats.

Comme les plantes s’hybrident fréquemment sans beaucoup de travail, elles sont souvent créées par l’homme afin de produire des plantes améliorées. Ces améliorations peuvent inclure la production de graines, de fruits ou d’autres parties de plantes plus ou moins améliorées pour la consommation, ou pour rendre une plante plus résistante à l’hiver ou à la chaleur, ou pour améliorer sa croissance et / ou son apparence pour une utilisation en horticulture. Beaucoup de travail est maintenant fait avec les hybrides pour produire des plantes plus résistantes aux maladies pour les cultures agricoles et horticoles. Dans de nombreux groupes de plantes, l’hybridation a été utilisée pour produire des fleurs plus grandes et plus voyantes et de nouvelles couleurs de fleurs.

De nombreux genres et espèces de plantes ont leurs origines dans la polyploïdie. Les autopolyploïdies sont des polyploïdes avec des chromosomes dérivés d’une seule espèce. L’autopolyploïdie résulte de la multiplication soudaine du nombre de chromosomes dans des populations normales typiques causée par une séparation infructueuse des chromosomes pendant la méiose. Les tétraploïdes, ou plantes avec quatre ensembles de chromosomes, sont communs dans un certain nombre de groupes différents de plantes, et au fil du temps, ces plantes peuvent se différencier en espèces distinctes de la lignée diploïde normale. Chez Oenothera lamarchiana, l’espèce diploïde possède 14 chromosomes. Cette espèce a spontanément donné naissance à des plantes à 28 chromosomes qui ont reçu le nom d’Oenthera gigas. Les tétraploïdes peuvent se développer en une population reproductrice au sein de la population diploïde et lorsque des hybrides sont formés avec la population diploïde, la progéniture résultante a tendance à être des triploïdes stériles, arrêtant ainsi efficacement le mélange des gènes entre les deux groupes de plantes (à moins que les diploïdes, dans de rares cas, produisent des gamètes non réduits)

Une autre forme de polyploïdie, appelée allopolyploïdie, se produit lorsque deux espèces différentes s’accouplent et produisent des hybrides. Les allopolyploïdes sont des polyploïdes avec des chromosomes dérivés de différentes espèces. Habituellement, le nombre de chromosomes typique est doublé chez les espèces allopolyploïdes réussies. Avec quatre ensembles de chromosomes, les génotypes peuvent se trier pour former un ensemble diploïde complet à partir de l’espèce parente; ainsi, ils peuvent produire une progéniture fertile qui peut s’accoupler et se reproduire les uns avec les autres mais ne peut pas se recroiser avec l’espèce parente. Le triticale est un exemple d’allopolyploïde, ayant six ensembles de chromosomes, quatre de blé (Triticum turgidum) et deux de seigle (Secale cereale). L’allopolyploïdie chez les plantes leur confère souvent une condition appelée vigueur hybride ou avantage hétérozygote, ce qui donne des plantes plus grandes et plus fortes que l’une ou l’autre des deux espèces parentes. Les allopolyploïdes sont souvent plus agressifs et peuvent envahir de nouveaux habitats.

La polyploïdie peut être un attribut attrayant dans certains fruits. Les bananes et la pastèque sans pépins, par exemple, sont intentionnellement élevées pour être triploïdes, de sorte qu’elles ne produiront pas de graines. De nombreux hybrides sont créés par l’homme, mais des hybrides naturels se produisent également. Les sélectionneurs utilisent un certain nombre de techniques pour produire des hybrides, y compris la sélection de lignées et la formation d’hybrides complexes.

Certains hybrides de plantes comprennent:

• Cyprès de Leyland, hybride entre cyprès de Monterey et cyprès de Nootka.
• Hybride de limequat, de lime et de kumquat.
• Loganberry, un hybride entre la framboise et la mûre.
• Avion de Londres, un hybride entre Plantanus orientalis Avion oriental et Platanus occidentalis Avion américain (sycomore américain), formant ainsi
• Menthe poivrée, un hybride entre menthe verte et menthe d’eau.
• Tangelo, un hybride d’une mandarine et d’un pomelo ou d’un pamplemousse, qui pourrait avoir été développé en Asie il y a environ 3 500 ans.
• Triticale, un hybride blé-seigle.
• Blé; la plupart des races de blé modernes et anciennes sont elles-mêmes des hybrides.

Certains hybrides naturels sont:

• Iris à drapeau blanc, un hybride stérile qui se propage par division du rhizome
• Onagre, une fleur qui a fait l’objet de célèbres expériences de Hugo de Vries sur la polyploïdie et la diploïdie.

Certains hybrides horticoles:

• Dianthus ×allwoodii, est un hybride entre Dianthus caryophyllus × Dianthus plumarius. Il s’agit d’un « hybride interspécifique » ou hybride entre deux espèces du même genre.
• ×Heucherella tiarelloides, ou Heuchera sanguinea × Tiarella cordifolia est un « hybride intergénérique » un hybride entre des individus de deux genres différents.
• Quercus x warei (Quercus robur x Quercus bicolor) Chêne hybride à alcool apparenté

Hybrides dans la nature

L’hybridation entre deux espèces étroitement apparentées est bien connue dans la nature. De nombreuses zones hybrides ont été identifiées où les aires de répartition de deux espèces se rencontrent et où les hybrides sont continuellement produits en grand nombre. Par exemple, le déplacement de la zone hybride entre la mésange à tête noire et la mésange de Caroline dans le sud-est de la Pennsylvanie, mesuré par des marqueurs ADN, a été étudié et lié à des facteurs environnementaux possibles, tels que le réchauffement climatique (Curry, 2005).

Chez certaines espèces, l’hybridation joue un rôle important dans la biologie évolutive. Alors que la plupart des hybrides sont désavantagés en raison d’une incompatibilité génétique, les plus aptes survivent, quelles que soient les limites des espèces. Ils peuvent avoir une combinaison bénéfique de traits leur permettant d’exploiter de nouveaux habitats ou de réussir dans un habitat marginal où les deux espèces parentes sont désavantagées. Cela a été vu dans des expériences sur des espèces de tournesol. Contrairement à la mutation, qui n’affecte qu’un seul gène, l’hybridation crée de multiples variations entre les gènes ou les combinaisons de gènes simultanément. Les hybrides réussis pourraient évoluer en de nouvelles espèces d’ici 50 à 60 générations. Cela conduit certains scientifiques à spéculer que la vie est un continuum génétique plutôt qu’une série d’espèces autonomes.

Lorsqu’il y a deux espèces étroitement apparentées vivant dans la même zone, moins de 1 individu sur 1000 est susceptible d’être hybride parce que les animaux choisissent rarement un partenaire d’une espèce différente (sinon les limites des espèces se décomposeraient complètement).

Certaines espèces de papillons Heliconius présentent un polymorphisme géographique spectaculaire de leurs motifs d’ailes, qui agissent comme des signaux aposématiques annonçant leur inaptitude aux prédateurs potentiels. Là où des races géographiques d’apparence différente s’opposent, les hybrides inter-raciaux sont communs, sains et fertiles. Les hybrides Heliconius peuvent se reproduire avec d’autres individus hybrides et avec des individus de l’une ou l’autre race parentale. Ces rétrocroisements hybrides sont désavantagés par la sélection naturelle car ils n’ont pas la coloration d’avertissement de la forme parentale et ne sont donc pas évités par les prédateurs.

Un cas similaire chez les mammifères est le cerf hybride à queue blanche /mulet. Les hybrides n’héritent pas de la stratégie d’évasion des deux parents. Cerf à queue blanche, tandis que cerf mulet lié. Les hybrides sont des proies plus faciles que les espèces parentes.

Chez les oiseaux, les hybrides sains de pinsons des Galapagos sont relativement communs, mais leurs becs sont de forme intermédiaire et des outils d’alimentation moins efficaces que les becs spécialisés de l’espèce parentale, de sorte qu’ils perdent dans la compétition pour la nourriture. À la suite d’une tempête majeure en 1983, l’habitat local a changé de sorte que de nouveaux types de plantes ont commencé à prospérer, et dans cet habitat modifié, les hybrides avaient un avantage sur les oiseaux à bec spécialisé — démontrant le rôle de l’hybridation dans l’exploitation de nouvelles niches écologiques. Si le changement des conditions environnementales est permanent ou suffisamment radical pour que l’espèce parentale ne puisse pas survivre, les hybrides deviennent la forme dominante. Sinon, les espèces parentales se rétabliront lorsque le changement environnemental sera inversé et les hybrides resteront minoritaires.

Des hybrides naturels peuvent se produire lorsqu’une espèce est introduite dans un nouvel habitat. En Grande-Bretagne, il y a hybridation de cerfs rouges européens indigènes et de cerfs sika chinois introduits. Les défenseurs de l’environnement veulent protéger le cerf rouge, mais l’évolution favorise les gènes du cerf Sika. Il existe une situation similaire avec les canards à tête blanche et les canards roux.

Expression des traits parentaux chez les hybrides

Lorsque deux types distincts d’organismes se reproduisent l’un avec l’autre, les hybrides résultants ont généralement des traits intermédiaires (par exemple, un parent a des fleurs rouges, l’autre a des fleurs blanches et l’hybride, des fleurs roses) (McCarthy 2006). Généralement, les hybrides combinent également des traits observés séparément chez un parent ou chez l’autre (par exemple, un hybride d’oiseau peut combiner la tête jaune d’un parent avec le ventre orange de l’autre) (McCarthy, 2006). La plupart des caractéristiques de l’hybride typique sont de l’un de ces deux types, et donc, au sens strict, ne sont pas vraiment nouvelles. Cependant, un trait intermédiaire diffère de ceux observés chez les parents (par exemple, les fleurs roses de l’hybride intermédiaire que nous venons de mentionner ne sont visibles chez aucun de ses parents). De même, les traits combinés sont nouveaux lorsqu’ils sont considérés comme une combinaison.

Dans un hybride, tout trait qui se situe en dehors de la plage de variation parentale est appelé hétérotique. Les hybrides hétérotiques ont de nouveaux traits; c’est-à-dire qu’ils ne sont pas intermédiaires. L’hétérose positive produit des hybrides plus robustes — ils peuvent être plus forts ou plus gros – tandis que le terme hétérose négative désigne des hybrides plus faibles ou plus petits (McCarthy 2006). L’hétérose est fréquente chez les hybrides animaux et végétaux. Par exemple, les hybrides entre un lion mâle et une tigresse (tigre femelle), c’est-à-dire des ligères, sont beaucoup plus grands que l’un des deux ancêtres, tandis qu’un tigon (lionne × tigre mâle) est plus petit. De plus, les hybrides entre le faisan commun (Phasianus colchicus) et la volaille domestique (Gallus gallus) sont plus gros que l’un de leurs parents, tout comme ceux produits entre le faisan commun et le faisan doré (Chrysolophus pictus) (Darwin 1868). Les éperons sont absents chez les hybrides du premier type, bien que présents chez les deux parents (Spicer, 1854).

Lorsque les populations s’hybrident, les hybrides de première génération (F1) sont souvent très uniformes. En règle générale, cependant, les membres individuels des générations hybrides suivantes sont assez variables. Des niveaux élevés de variabilité dans une population naturelle sont donc indicatifs de l’hybridité. Les chercheurs utilisent ce fait pour déterminer si une population est d’origine hybride. Comme une telle variabilité ne se produit généralement que dans les générations hybrides ultérieures, l’existence d’hybrides variables indique également que les hybrides en question sont fertiles.

Mélange génétique et extinction

Les écotypes développés au niveau régional peuvent être menacés d’extinction lorsque de nouveaux allèles ou gènes sont introduits qui modifient cet écotype. On parle parfois de mélange génétique (Mooney et Cleland, 2001). L’hybridation et l’introgression de nouveau matériel génétique peuvent conduire au remplacement de génotypes locaux si les hybrides sont plus adaptés et présentent des avantages pour la reproduction par rapport à l’écotype ou à l’espèce indigène. Ces événements d’hybridation peuvent résulter de l’introduction de génotypes non indigènes par l’homme ou de la modification de l’habitat, mettant en contact des espèces précédemment isolées. Le mélange génétique peut être particulièrement préjudiciable pour les espèces rares dans des habitats isolés, ce qui, en fin de compte, affecte la population à un tel point qu’aucune des populations génétiquement distinctes à l’origine ne subsiste (Rhymer et Simberloff, 1996; Potts et al. 2001).

Effet sur la biodiversité et la sécurité alimentaire

Dans l’agriculture et l’élevage, l’utilisation de l’hybridation conventionnelle par la révolution verte a augmenté les rendements en élevant des variétés à haut rendement. »Le remplacement des races indigènes locales, aggravé par la pollinisation croisée et le croisement involontaires (mélange génétique), a réduit les pools génétiques de diverses races sauvages et indigènes, entraînant la perte de diversité génétique (Sharma). Étant donné que les races indigènes sont souvent mieux adaptées aux conditions climatiques extrêmes locales et qu’elles sont immunisées contre les agents pathogènes locaux, cela représente une érosion génétique significative du pool génétique pour la reproduction future. Les nouvelles variétés génétiquement modifiées (GE) sont un problème pour la biodiversité locale. Certaines de ces plantes contiennent des gènes de concepteur qui seraient peu susceptibles d’évoluer dans la nature, même avec l’hybridation conventionnelle (Pollan, 2001; Ellstrand, 2003). Ceux-ci peuvent passer dans la population sauvage avec des conséquences imprévisibles et peuvent nuire au succès des futurs programmes de reproduction.

Facteurs limitants

Il existe un certain nombre de conditions qui limitent le succès de l’hybridation. Le plus évident est la grande diversité génétique entre la plupart des espèces. Mais chez les animaux et les plantes qui sont plus étroitement apparentés, les barrières d’hybridation comprennent des différences morphologiques, des temps de fertilité différents, des comportements et des signaux d’accouplement, le rejet physiologique des spermatozoïdes ou l’embryon en développement.

Chez les plantes, les obstacles à l’hybridation comprennent les différences de période de floraison, les différents vecteurs pollinisateurs, l’inhibition de la croissance du tube pollinique, la stérilité somatoplasique, la stérilité mâle cytoplasmique-génique et les différences structurelles des chromosomes (Hermsen et Ramanna, 1976).

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Tous les liens récupérés le 20 janvier 2018.

• Mammifères hybrides
• Hybrides De Volailles Domestiques
• Hybridation chez les animaux: Révolution De L’évolution: Deux Espèces Deviennent Une, Selon Une Étude (nationalgeographic.com)