Hybrid (Biologie)

Ein Liger, ein Hybrid zwischen einem männlichen Löwen und einem weiblichen Tiger.In der Biologie ist ein Hybrid die Nachkommenschaft von Individuen verschiedener taxonomischer Gruppen oder in einem anderen Sinne eine Nachkommenschaft von Kreuzungen zwischen Populationen, Rassen oder Sorten innerhalb einer einzigen Art.Im ersten Sinne des Begriffs ist ein Hybrid das Ergebnis der Kreuzung zwischen zwei Tieren oder Pflanzen verschiedener Taxa, sei es zwischen Individuen, die verschiedenen Arten innerhalb derselben Gattung angehören (interspezifische Hybriden oder Kreuze), verschiedene Unterarten innerhalb derselben Art (intraspezifische Hybriden) oder verschiedene Gattungen (intergenerische Hybriden). Es sind äußerst seltene Hybriden zwischen Individuen verschiedener Familien (interfamiliäre Hybriden) bekannt, wie die Guineafowl-Hybriden.Beispiele für solche Hybriden sind ein Maultier, eine Kreuzung zwischen einem männlichen Esel (Equus asinus) und einem weiblichen Pferd (Equus caballus), und ein Hinny, eine Kreuzung zwischen einem männlichen Pferd und einem weiblichen Esel. Ein Liger ist der Nachwuchs eines männlichen Löwen (Panthera leo) und eines weiblichen Tigers (Panthera tigris), während ein Tigon der Nachwuchs eines männlichen Tigers und eines weiblichen Löwen ist.Im zweiten Sinne des Begriffs, der häufig in der Pflanzen- und Tierzucht verwendet wird, entsteht ein Hybrid aus Kreuzungen zwischen Populationen, Rassen oder Sorten innerhalb einer einzigen Art oder Unterart. In der Pflanzen- und Tierzucht werden Hybriden häufig produziert und ausgewählt, weil sie wünschenswerte Eigenschaften aufweisen, die bei den Elterntieren oder Populationen nicht gefunden oder inkonsistent vorhanden sind. Solche Hybridisierungen sind fruchtbar und ermöglichen die Entwicklung bestimmter Pflanzen und Tiere von großem Wert für den Menschen, wie z. B. eine krankheitsresistentere Ernte oder Blumen mit seltener Schönheit.Tiere und Pflanzen, die verschiedenen Arten angehören, produzieren in der Regel keine Nachkommen, wenn sie miteinander gekreuzt werden, und wenn lebensfähige Nachkommen erzeugt werden, sind sie im Allgemeinen unfruchtbar (wenn auch nicht immer). Während sich beispielsweise verschiedene Arten der Pferdefamilie kreuzen können, sind Nachkommen wie das Maultier fast immer steril. Przewalskis Pferd und das Hauspferd sind die einzigen Equiden, die sich kreuzen und fruchtbare Nachkommen hervorbringen können. (Mehrere weibliche Maultiere haben Nachkommen hervorgebracht, wenn sie mit einem reinrassigen Pferd oder Esel gepaart wurden. Da männliche Liger und männliche Tigons steril sind, kann die Hybridlinie nicht fortgesetzt werden, obwohl weibliche Liger und weibliche Tigons oft fruchtbar sind. Interspezifische Pflanzenhybride können sich manchmal als Folge von Polyploidie vermehren, wie Triticale, eine polyploide Hybride aus Weizen und Roggen.

Arten von Hybriden

Abhängig von den Eltern gibt es eine Reihe verschiedener Arten von Hybriden (Wricke et al. 1986):

Einzelne Kreuzungshybride. Single Cross Hybriden ergeben sich aus der Kreuzung zwischen zwei reinrassigen Linien und produziert eine F1 Generation namens F1 Hybrid (F1 ist die Abkürzung für Filial 1, was bedeutet „first offspring“). Die Kreuzung zwischen zwei verschiedenen homozygoten Linien erzeugt einen F1-Hybrid, der heterozygot ist – das heißt, mit zwei Allelen, eines von jedem Elternteil beigetragen.

Doppelkreuzhybride. Doppelkreuzhybride ergeben sich aus der Kreuzung zweier verschiedener F1-Hybride (Rawlings und Cockerham 1962).

Drei-Wege-Kreuzhybride. Drei-Wege-Kreuzungshybride ergeben sich aus der Kreuzung zwischen einem Elternteil, der ein F1-Hybrid ist, und dem anderen aus einer Inzuchtlinie (Darbeshwar 2000).

Dreifachkreuzhybride. Triple Cross Hybriden ergeben sich aus der Kreuzung von zwei verschiedenen Drei-Wege-Kreuz-Hybriden.

Populationshybriden. Populationshybriden ergeben sich aus der Kreuzung von Pflanzen oder Tieren in einer Population mit einer anderen Population. Dazu gehören Kreuzungen zwischen Organismen wie interspezifische Hybriden oder Kreuzungen zwischen verschiedenen Rassen.

Interspezifische Hybride

Interspezifische Hybride entstehen aus einer Kreuzung zwischen zwei Arten, die normalerweise aus derselben Gattung stammen. Die Nachkommen zeigen Merkmale und Eigenschaften beider Elternteile. Die Nachkommen einer interspezifischen Kreuzung sind sehr oft steril; somit verhindert die hybride Sterilität die Bewegung von Genen von einer Spezies zur anderen und hält beide Spezies voneinander getrennt (Keeton 1980).Sterilität wird oft der unterschiedlichen Anzahl von Chromosomen zugeschrieben, die die beiden Arten haben, zum Beispiel Esel haben 62 Chromosomen, während Pferde 64 Chromosomen haben, und Maultiere und Hasen haben 63 Chromosomen. Maultiere, Hinnies und andere normalerweise sterile interspezifische Hybride können keine lebensfähigen Gameten produzieren, da das zusätzliche Chromosom bei der Meiose kein homologes Paar bilden kann, die Meiose gestört ist und keine lebensfähigen Spermien und Eier gebildet werden. Die Fruchtbarkeit bei weiblichen Maultieren wurde jedoch mit einem Esel als Vater berichtet (McBeath 1988).

Meistens werden andere Mechanismen von Pflanzen und Tieren verwendet, um die gametische Isolation und Artenunterscheidung aufrechtzuerhalten. Arten haben oft unterschiedliche Paarungs- oder Werbemuster oder Verhaltensweisen, Die Brutzeit kann unterschiedlich sein, und selbst wenn eine Paarung stattfindet, verhindern antigene Reaktionen auf das Sperma anderer Arten die Befruchtung oder Embryonalentwicklung.

Die Entwicklung neuer Arten durch Hybridisierung ist von Pflanzen durch die Entwicklung von Polyploidie bekannt. Die Induktion von Polyploiden ist eine gängige Technik, um die Sterilität einer Hybridspezies zu überwinden. Triticale ist die Hybride aus Weizen (Triticum turgidum) und Roggen (Secale cereale). Es kombiniert begehrte Eigenschaften der Eltern, aber die anfänglichen Hybriden sind steril. Nach der Polyploidisierung wird der Hybrid fruchtbar und kann somit weiter vermehrt werden, um Triticale zu werden.

Die Lonicera-Fliege ist die erste bekannte Tierart, die aus natürlicher Hybridisierung hervorgegangen ist. Bis zur Entdeckung der Lonicera-Fliege war bekannt, dass dieser Prozess in der Natur nur bei Pflanzen vorkommt.

Während es möglich ist, die genetische Zusammensetzung einer Rückkreuzung im Durchschnitt vorherzusagen, ist es aufgrund der zufälligen Trennung der Chromosomen nicht möglich, die Zusammensetzung eines bestimmten rückkreuzten Individuums genau vorherzusagen. Bei einer Art mit zwei Chromosomenpaaren würde ein zweimal gekreuztes Individuum voraussichtlich 12,5 Prozent des Genoms einer Art enthalten (z. B. Spezies A). Tatsächlich kann es sich jedoch immer noch um eine 50-prozentige Hybride handeln, wenn die Chromosomen der Spezies A in zwei aufeinanderfolgenden Segregationen Glück hatten und meiotische Kreuzungen in der Nähe der Telomere stattfanden. Die Chance dafür ist ziemlich hoch, 1/2^(2×2)=1/16 ( wobei die „zwei mal zwei“ aus zwei Runden Meiose mit zwei Chromosomen hervorgeht); Diese Wahrscheinlichkeit nimmt jedoch mit der Chromosomenzahl deutlich ab und so wird die tatsächliche Zusammensetzung eines Hybrids der vorhergesagten Zusammensetzung immer näher kommen.Hybriden werden oft nach der Portmanteau-Methode benannt, wobei die Namen der beiden Elternarten kombiniert werden. Zum Beispiel ist ein Zeedonk eine Kreuzung zwischen einem Zebra und einem Esel. Da die Merkmale hybrider Nachkommen oft davon abhängen, welche Art Mutter und welche Vater war, ist es traditionell, die Art des Vaters als erste Hälfte des Portmanteaus zu verwenden. Zum Beispiel ist ein Liger eine Kreuzung zwischen einem männlichen Löwen (Panthera leo) und einem weiblichen Tiger (Panthera tigris), während ein Tigon eine Kreuzung zwischen einem männlichen Tiger und einem weiblichen Löwen ist. Ein Liger wird wissenschaftlich als Panthera tigris × Panthera leo bezeichnet.

Beispiele für Hybridtiere

• Hundehybriden sind Kreuzungen zwischen verschiedenen Rassen und werden oft selektiv gezüchtet.
• Hybrid Iguana ist ein Kreuzungshybrid, Ergebnis der natürlichen Inzucht von männlichem Meeresleguan und weiblichem Landleguan seit Ende der 2000er Jahre.
• Equid Hybriden
  • Maultier, eine Kreuzung aus weiblichem Pferd und einem männlichen Esel.
  • Hinny, eine Kreuzung zwischen einem weiblichen Esel und einem männlichen Pferd. Mule und Hinny sind Beispiele für reziproke Hybriden.
  • Zebroids
    • Zeedonk oder Zonkey, ein Zebra /Esel-Kreuz.
    • Zorse, ein Zebra/Pferd-Kreuz
    • Zony oder Zetland, ein Zebra/Pony-Kreuz („zony“ ist ein Oberbegriff; „zetland“ ist speziell eine Hybride der Shetland-Pony-Rasse mit einem Zebra)
• Bovid-Hybriden
  • Dzo, zo oder Yakow; eine Kreuzung zwischen einer Hauskuh / einem Stier und einem Yak.
  • Beefalo, eine Kreuzung aus einem amerikanischen Bison und einer Hauskuh. Dies ist eine fruchtbare Rasse; Dies zusammen mit genetischen Beweisen hat dazu geführt, dass sie kürzlich in dieselbe Gattung, Bos, umklassifiziert wurden.
  • Zubron, ein Hybrid aus Wisent (europäischer Bison) und Hauskuh.
• Schaf-Ziegen-Hybriden, wie der Toast von Botswana.Ursid-Hybriden, wie der Grizzly-Eisbär-Hybrid, treten zwischen Schwarzbären, Braunbären, Kodiak und Eisbären auf.
• Felid-Hybriden
  • Savannah-Katzen sind die Hybridkreuzung zwischen einer afrikanischen Servalkatze und einer Hauskatze
  • Ein Hybrid zwischen einem bengalischen Tiger und einem sibirischen Tiger ist ein Beispiel für einen intra-spezifischen Hybrid.
  • Ligers und Tigons (Kreuze zwischen einem Löwen und einem Tiger) und andere „Panthera“ -Hybriden wie der Lijagulep. Es sind verschiedene andere Wildkatzenkreuze bekannt, an denen Luchs, Rotluchs, Leopard, Serval usw. beteiligt sind.Bengalkatze, eine Kreuzung zwischen der asiatischen Leopardkatze und der Hauskatze, eine von vielen Hybriden zwischen der Hauskatze und Wildkatzenarten. Die Hauskatze, die afrikanische Wildkatze und die europäische Wildkatze können als Variantenpopulationen derselben Art (Felis silvestris) betrachtet werden, wodurch solche Kreuzungen nicht zu Hybriden werden.
• Fruchtbare Canidenhybriden treten zwischen Kojoten, Wölfen, Dingos, Schakalen und Haushunden auf.
• Hybriden zwischen schwarzen Nashörnern und weißen Nashörnern wurden erkannt.
• Hybriden zwischen gefleckten Eulen und barred Eulen
• Cama, eine Kreuzung zwischen einem Kamel und einem Lama, auch ein intergenerischer Hybrid.
• Wolphin, eine fruchtbare, aber sehr seltene Kreuzung zwischen einem falschen Killerwal und einem großen Tümmler.
• Eine fruchtbare Kreuzung zwischen einer Albino-Königsschlange und einer Albino-Kornnatter.
• Der Wurdmannsche Reiher, eine Kreuzung aus dem weißen Reiher und dem großen blauen Reiher.
• Im Chester Zoo in Großbritannien eine Kreuzung zwischen afrikanischem Elefanten (männlich) und asiatischem Elefanten (weiblich). Das männliche Kalb hieß Motty. Es starb nach zwölf Tagen an einer Darminfektion.
• Käfigvogelzüchter züchten manchmal Hybriden zwischen Finkenarten, wie Stieglitz x Kanarienvogel. Diese Vögel sind als Maultiere bekannt.
• Gamebird-Hybriden, Hybriden zwischen Gamebirds und Hausgeflügel, einschließlich Hühner, Guineafowl und Peafowl, interfamiliäre Hybriden.
• Es sind auch zahlreiche Arahybriden bekannt.
• Rotmilan x Schwarzmilan: Fünf unbeabsichtigt gezüchtete in einem Falknereizentrum in England. (Es wird berichtet, dass der Schwarzmilan (das Männchen) weibliche Schwarzmilane ablehnte, sich aber mit zwei weiblichen Rotmilanen paarte.)
• Die Hybridisierung zwischen dem endemischen kubanischen Krokodil (Crocodilus rhombifer) und dem weit verbreiteten amerikanischen Krokodil (Crocodilus acutus) verursacht Erhaltungsprobleme für die erstere Art als Bedrohung für ihre genetische Integrität.
• Blutpapageienbuntbarsch, der wahrscheinlich durch Kreuzung eines Gold Severum und eines Midas Cichlid oder Red Devil Cichlid entstanden ist

Hybriden sollten nicht mit Chimären verwechselt werden, wie der Chimäre zwischen Schaf und Ziege, die als Geep bekannt ist.

Breitere interspezifische Hybride können durch In-vitro-Fertilisation oder somatische Hybridisierung hergestellt werden; die daraus resultierenden Zellen sind jedoch nicht in der Lage, sich zu einem vollständigen Organismus zu entwickeln. Ein Beispiel für interspezifische Hybridzelllinien sind die Humster-Zellen (Hamster x Mensch).

Hybridpflanzen

Pflanzenarten hybridisieren leichter als Tierarten, und die resultierenden Hybriden sind häufiger fruchtbare Hybriden und können sich vermehren. Es gibt immer noch sterile Hybride und selektive Hybridelimination, bei denen die Nachkommen weniger überlebensfähig sind und daher eliminiert werden, bevor sie sich vermehren können. Sterilität in einem Hybrid ist oft ein Ergebnis der Chromosomenzahl; wenn die Eltern eine unterschiedliche Chromosomenpaarzahl haben, haben die Nachkommen eine ungerade Anzahl von Chromosomen, so dass sie keine chromosomal ausgeglichenen Gameten produzieren können. Wenn ein Hybrid beispielsweise 10 Chromosomen von einem Elternteil und 12 von einem anderen Elternteil erhält, sind die Chromosomen für die Meiose nicht ausgeglichen. Eine Reihe von Pflanzenarten sind jedoch das Ergebnis von Hybridisierung und Polyploidie, bei denen ein Organismus mehr als zwei homologe Chromosomensätze aufweist. Wenn die Pflanze zum Beispiel zwei Chromosomensätze von beiden Elternteilen hätte und ihr vier Chromosomensätze gäbe, wäre sie für die Meiose ausgeglichen.Viele Pflanzenarten bestäuben sich leicht und produzieren lebensfähige Samen, wobei die Unterscheidung zwischen den einzelnen Arten oft durch geografische Isolation oder Unterschiede in der Blütezeit aufrechterhalten wird. Tiere, die mobiler sind, haben ein komplexes Paarungsverhalten entwickelt, das die Artengrenze aufrechterhält, und wenn Hybriden auftreten, neigt die natürliche Selektion dazu, sie aus der Population auszusondern, da diese Hybriden im Allgemeinen keine Partner finden können, die sie akzeptieren, oder sie sind weniger angepasst und überlebensfähig in ihren Lebensräumen.Da Pflanzen häufig ohne viel Arbeit hybridisieren, werden sie oft von Menschen geschaffen, um verbesserte Pflanzen zu produzieren. Diese Verbesserungen können die Produktion von mehr oder verbesserten Samen, Früchten oder anderen Pflanzenteilen für den Verzehr umfassen, oder um eine Pflanze winter- oder hitzehärter zu machen, oder um ihr Wachstum und / oder Aussehen für die Verwendung im Gartenbau zu verbessern. Viel Arbeit wird jetzt mit Hybriden getan, um mehr krankheitsresistente Pflanzen für landwirtschaftliche und gartenbauliche Kulturen zu produzieren. In vielen Pflanzengruppen wurde die Hybridisierung verwendet, um größere und auffälligere Blüten und neue Blütenfarben zu erzeugen.

Viele Pflanzengattungen und -arten haben ihren Ursprung in der Polyploidie. Autopolyploidie sind Polyploide mit Chromosomen, die von einer einzigen Spezies stammen. Autopolyploidie resultiert aus der plötzlichen Vermehrung der Chromosomenzahl in typischen Normalpopulationen, die durch eine erfolglose Trennung der Chromosomen während der Meiose verursacht wird. Tetraploide oder Pflanzen mit vier Chromosomensätzen sind in einer Reihe verschiedener Pflanzengruppen verbreitet, und im Laufe der Zeit können sich diese Pflanzen in verschiedene Arten von der normalen diploiden Linie unterscheiden. In Oenothera lamarchiana hat die diploide Art 14 Chromosomen. Diese Art hat spontan Pflanzen mit 28 Chromosomen hervorgebracht, die den Namen Oenthera gigas erhalten haben. Tetraploide können sich innerhalb der diploiden Population zu einer Zuchtpopulation entwickeln, und wenn Hybride mit der diploiden Population gebildet werden, neigen die resultierenden Nachkommen dazu, sterile Triploide zu sein, wodurch die Vermischung von Genen zwischen den beiden Pflanzengruppen effektiv gestoppt wird (es sei denn, die Diploiden produzieren in seltenen Fällen nicht reduzierte Gameten). Allopolyploide sind Polyploide mit Chromosomen, die von verschiedenen Arten stammen. Normalerweise ist die typische Chromosomenzahl bei erfolgreichen allopolyploiden Arten verdoppelt. Mit vier Chromosomensätzen können die Genotypen aussortieren, um einen vollständigen diploiden Satz von der Elternart zu bilden; So können sie fruchtbare Nachkommen produzieren, die sich paaren und reproduzieren können, aber nicht mit der Elternart zurückkreuzen können. Triticale ist ein Beispiel für ein Allopolyploid mit sechs Chromosomensätzen, vier aus Weizen (Triticum turgidum) und zwei aus Roggen (Secale cereale). Allopolyploidie in Pflanzen gibt ihnen oft einen Zustand namens Hybrid-Vigor oder heterozygote Vorteil, was zu Pflanzen führt, die größer und stärker wachsen als eine der beiden Elternarten. Allopolyploiden wachsen oft aggressiver und können Eindringlinge neuer Lebensräume sein.

Polyploidie kann ein attraktives Attribut in einigen Früchten sein. Bananen und kernlose Wassermelonen zum Beispiel werden absichtlich triploid gezüchtet, so dass sie keine Samen produzieren. Viele Hybriden werden vom Menschen geschaffen, aber auch natürliche Hybriden kommen vor. Pflanzenzüchter verwenden eine Reihe von Techniken zur Herstellung von Hybriden, einschließlich der Linienzüchtung und der Bildung komplexer Hybriden.

Einige Pflanzenhybride umfassen:

• Leyland-Zypresse, Hybride zwischen Monterey-Zypresse und Nootka-Zypresse.
• Limette, Limette und Kumquat Hybrid.
• Loganberry, eine Hybride zwischen Himbeere und Brombeere.
• London Plane, eine Hybride zwischen Plantanus orientalis Oriental Plane und Platanus occidentalis American plane (amerikanische Platane), wodurch
• Pfefferminze, eine Hybride zwischen grüner Minze und Wasserminze.
• Tangelo, eine Hybride aus einer Mandarine und einer Pampelmuse oder einer Grapefruit, die vor etwa 3.500 Jahren in Asien entwickelt wurde.
• Triticale, ein Weizen-Roggen-Hybrid.Weizen; Die meisten modernen und alten Weizenrassen sind selbst Hybriden.

Einige natürliche Hybriden sind:

• White Flag Iris, eine sterile Hybride, die sich durch Rhizomteilung ausbreitet
• Nachtkerze, eine Blume, die Gegenstand berühmter Experimente von Hugo de Vries über Polyploidie und Diploidie war.

Einige gartenbauliche Hybriden:

• Dianthus ×allwoodii ist eine Hybride zwischen Dianthus caryophyllus × Dianthus plumarius. Dies ist ein „interspezifischer Hybrid“ oder Hybrid zwischen zwei Arten derselben Gattung.×Heucherella tiarelloides oder Heuchera sanguinea × Tiarella cordifolia ist ein „intergenerischer Hybrid“, ein Hybrid zwischen Individuen in zwei verschiedenen Gattungen.
• Quercus x warei (Quercus robur x Quercus bicolor) Kindred Spirit Hybride Eiche

Hybriden in der Natur

Die Hybridisierung zwischen zwei eng verwandten Arten ist in der Natur bekannt. Es wurden viele hybride Zonen identifiziert, in denen sich die Bereiche zweier Arten treffen, und wo Hybriden kontinuierlich in großer Zahl produziert werden. Zum Beispiel wurde die Verschiebung der Hybridzone zwischen schwarzkappigen Chickadees und Carolina Chickadees im Südosten von Pennsylvania, gemessen an DNA-Markern, untersucht und mit möglichen Umweltfaktoren wie der globalen Erwärmung in Verbindung gebracht (Curry 2005).

Bei einigen Arten spielt die Hybridisierung eine wichtige Rolle in der Evolutionsbiologie. Während die meisten Hybriden aufgrund genetischer Inkompatibilität benachteiligt sind, überleben die Stärksten, unabhängig von Artengrenzen. Sie können eine vorteilhafte Kombination von Merkmalen aufweisen, die es ihnen ermöglichen, neue Lebensräume zu nutzen oder in einem marginalen Lebensraum erfolgreich zu sein, in dem die beiden Elternarten benachteiligt sind. Dies wurde in Experimenten an Sonnenblumenarten beobachtet. Im Gegensatz zur Mutation, die nur ein Gen betrifft, erzeugt die Hybridisierung mehrere Variationen über Gene oder Genkombinationen hinweg gleichzeitig. Erfolgreiche Hybride könnten sich innerhalb von 50 bis 60 Generationen zu neuen Arten entwickeln. Dies führt dazu, dass einige Wissenschaftler spekulieren, dass das Leben eher ein genetisches Kontinuum als eine Reihe von in sich geschlossenen Arten ist.

Wenn zwei eng verwandte Arten im selben Gebiet leben, ist es wahrscheinlich, dass weniger als 1 von 1000 Individuen Hybriden sind, da Tiere selten einen Partner aus einer anderen Art wählen (andernfalls würden die Artengrenzen vollständig zusammenbrechen).

Einige Arten von Heliconius-Schmetterlingen weisen einen dramatischen geografischen Polymorphismus ihrer Flügelmuster auf, die als aposematische Signale für ihre Ungenießbarkeit gegenüber potenziellen Raubtieren dienen. Wo verschieden aussehende geographische Rassen aufeinandertreffen, sind interrassische Hybriden häufig, gesund und fruchtbar. Heliconius-Hybriden können mit anderen Hybrid-Individuen und mit Individuen beider Elternrassen züchten. Diese hybriden Rückkreuzungen sind durch natürliche Selektion benachteiligt, da ihnen die Warnfärbung der Elternform fehlt und sie daher von Raubtieren nicht gemieden werden.

Ein ähnlicher Fall bei Säugetieren ist der hybride Weißschwanz- / Maultierhirsch. Die Hybriden erben nicht die Fluchtstrategie eines Elternteils. White-tail Hirsch dash, während Maultier Hirsch gebunden. Die Hybriden sind leichter Beute als die Elternarten.

Bei Vögeln sind gesunde Galapagos-Fink-Hybriden relativ häufig, aber ihre Schnäbel haben eine mittlere Form und weniger effiziente Fütterungswerkzeuge als die spezialisierten Schnäbel der Elternarten, so dass sie im Wettbewerb um Nahrung verlieren. Nach einem großen Sturm im Jahr 1983 änderte sich der lokale Lebensraum, so dass neue Arten von Pflanzen zu gedeihen begannen, und in diesem veränderten Lebensraum hatten die Hybriden einen Vorteil gegenüber den Vögeln mit spezialisierten Schnäbeln — was die Rolle der Hybridisierung bei der Erschließung neuer ökologischer Nischen demonstrierte. Wenn die Änderung der Umweltbedingungen dauerhaft oder radikal genug ist, dass die Elternarten nicht überleben können, werden die Hybriden zur dominierenden Form. Andernfalls werden sich die Elternarten wieder etablieren, wenn die Umweltveränderung umgekehrt wird, und Hybriden bleiben in der Minderheit.Natürliche Hybriden können auftreten, wenn eine Art in einen neuen Lebensraum eingeführt wird. In Großbritannien gibt es eine Hybridisierung von einheimischem europäischem Rotwild und eingeführtem chinesischem Sikawild. Naturschützer wollen das Rotwild schützen, aber die Evolution begünstigt die Gene des Sikahirsches. Eine ähnliche Situation gibt es bei weißköpfigen Enten und rötlichen Enten.

Expression von elterlichen Merkmalen in Hybriden

Wenn zwei verschiedene Arten von Organismen miteinander züchten, haben die resultierenden Hybriden typischerweise Zwischenmerkmale (zum Beispiel hat ein Elternteil rote Blüten, der andere hat weiße und der Hybrid rosa Blüten) (McCarthy 2006). Häufig kombinieren Hybriden auch Merkmale, die nur bei einem Elternteil oder dem anderen getrennt zu sehen sind (zum Beispiel könnte ein Vogelhybrid den gelben Kopf eines Elternteils mit dem orangefarbenen Bauch des anderen kombinieren) (McCarthy 2006). Die meisten Merkmale des typischen Hybriden sind von einem dieser beiden Typen und daher im engeren Sinne nicht wirklich neu. Ein Zwischenmerkmal unterscheidet sich jedoch von denen der Eltern (zum Beispiel sind die rosa Blüten des gerade erwähnten Zwischenhybriden bei keinem seiner Eltern zu sehen). Ebenso sind kombinierte Merkmale neu, wenn sie als Kombination betrachtet werden.In einem Hybrid wird jedes Merkmal, das außerhalb des Bereichs der elterlichen Variation liegt, als heterotisch bezeichnet. Heterotische Hybride haben neue Merkmale; das heißt, sie sind nicht intermediär. Positive Heterosis erzeugt robustere Hybride – sie könnten stärker oder größer sein — während sich der Begriff negative Heterosis auf schwächere oder kleinere Hybride bezieht (McCarthy 2006). Heterosis ist sowohl bei Tier- als auch bei Pflanzenhybriden häufig. Zum Beispiel sind Hybriden zwischen einem männlichen Löwen und einer Tigerin (weiblicher Tiger), dh Ligern, viel größer als einer der beiden Vorfahren, während ein Tigon (Löwin × männlicher Tiger) kleiner ist. Auch die Hybriden zwischen dem gemeinen Fasan (Phasianus colchicus) und dem Hausgeflügel (Gallus gallus) sind größer als ihre Eltern, ebenso wie die zwischen dem gemeinen Fasan und dem Goldfasan (Chrysolophus pictus) (Darwin 1868). Sporen fehlen bei Hybriden des ersteren Typs, obwohl sie bei beiden Elternteilen vorhanden sind (Spicer 1854).

Wenn Populationen hybridisieren, sind die Hybride der ersten Generation (F1) oft sehr einheitlich. Typischerweise sind jedoch die einzelnen Mitglieder nachfolgender Hybridgenerationen recht variabel. Ein hohes Maß an Variabilität in einer natürlichen Population weist also auf Hybridität hin. Forscher nutzen diese Tatsache, um festzustellen, ob eine Population hybriden Ursprungs ist. Da eine solche Variabilität im Allgemeinen erst in späteren Hybridgenerationen auftritt, ist die Existenz variabler Hybride auch ein Hinweis darauf, dass die betreffenden Hybriden fruchtbar sind.

Genetische Vermischung und Aussterben

Regional entwickelte Ökotypen können vom Aussterben bedroht sein, wenn neue Allele oder Gene eingeführt werden, die diesen Ökotyp verändern. Dies wird manchmal als genetisches Mischen bezeichnet (Mooney und Cleland 2001). Hybridisierung und Introgression von neuem genetischem Material können zum Ersatz lokaler Genotypen führen, wenn die Hybriden passender sind und Zuchtvorteile gegenüber dem einheimischen Ökotyp oder der einheimischen Art haben. Diese Hybridisierungsereignisse können sich aus der Einführung nicht nativer Genotypen durch den Menschen oder aus der Veränderung des Lebensraums ergeben, wodurch zuvor isolierte Arten in Kontakt kommen. Genetische Vermischung kann für seltene Arten in isolierten Lebensräumen besonders schädlich sein und letztendlich die Population in einem solchen Ausmaß beeinflussen, dass keine der ursprünglich genetisch unterschiedlichen Populationen übrig bleibt (Rhymer und Simberloff 1996; Potts et al. 2001).

Auswirkungen auf Biodiversität und Ernährungssicherheit

In der Landwirtschaft und Tierhaltung erhöhte der Einsatz konventioneller Hybridisierung durch die grüne Revolution die Erträge durch die Züchtung „ertragreicher Sorten.“ Der Ersatz lokal einheimischer Rassen, verbunden mit unbeabsichtigter Fremdbestäubung und Kreuzung (genetische Vermischung), hat die Genpools verschiedener wilder und einheimischer Rassen reduziert, was zum Verlust der genetischen Vielfalt (Sharma) geführt hat. Da die einheimischen Rassen oft besser an lokale Klimaextreme angepasst sind und Immunität gegen lokale Krankheitserreger haben, stellt dies eine signifikante genetische Erosion des Genpools für die zukünftige Zucht dar. Neuere, gentechnisch veränderte (GE) Sorten sind ein Problem für die lokale Biodiversität. Einige dieser Pflanzen enthalten Designergene, die sich selbst bei konventioneller Hybridisierung in der Natur kaum entwickeln würden (Pollan 2001; Ellstrand 2003). Diese können mit unvorhersehbaren Folgen in die Wildpopulation übergehen und den Erfolg zukünftiger Zuchtprogramme beeinträchtigen.

Limitierende Faktoren

Es gibt eine Reihe von Bedingungen, die den Erfolg der Hybridisierung begrenzen. Am offensichtlichsten ist die große genetische Vielfalt zwischen den meisten Arten. Bei Tieren und Pflanzen, die enger miteinander verwandt sind, umfassen Hybridisierungsbarrieren jedoch morphologische Unterschiede, unterschiedliche Fruchtbarkeitszeiten, Paarungsverhalten und Hinweise, physiologische Abstoßung von Samenzellen oder den sich entwickelnden Embryo.

Zu den Hybridisierungsbarrieren in Pflanzen gehören Unterschiede in der Blütezeit, verschiedene Bestäubervektoren, Hemmung des Pollenschlauchwachstums, somatoplastische Sterilität, zytoplasmatisch-genische männliche Sterilität und strukturelle Unterschiede der Chromosomen (Hermsen und Ramanna 1976).

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Alle Links abgerufen am 20.Januar 2018.

• Hybride Säugetiere
• Hausgeflügelhybriden
• Hybridisierung bei Tieren: Evolution Revolution: Zwei Arten werden eins, Studie sagt (nationalgeographic.com)