Hibridização e Fluxo Gênico Entre Espécies

A hibridização entre espécies parcialmente isoladas, e a introgressão de genes que ela produz, podem tanto impedir quanto contribuir para a evolução, borrando os limites das espécies e ocasionalmente gerando novas linhagens.

Definition

Hibridização é o intercruzamento entre membros de populações ou espécies geneticamente distintas, e o fluxo gênico entre espécies, ou introgressão, é a incorporação resultante de material genético de uma espécie em outra. Esses processos revelam que os limites das espécies são frequentemente permeáveis, e não absolutos.

Scope

Este tópico aborda zonas híbridas onde espécies relacionadas se encontram e intercruzam, a introgressão de alelos através dos limites das espécies, as consequências evolutivas da hibridização, incluindo a introgressão adaptativa e a especiação híbrida, e o que os padrões genômicos de fluxo gênico revelam sobre a porosidade das espécies.

Core questions

• O que são zonas híbridas e o que elas revelam sobre o isolamento reprodutivo?
• Como a introgressão move genes através dos limites das espécies?
• Quando a hibridização é uma força criativa, como na introgressão adaptativa ou na especiação híbrida?
• Como os dados genômicos revelam a extensão e a história do fluxo gênico entre espécies?

Key theories

Zonas híbridas como laboratórios naturais

Onde espécies relacionadas se encontram e intercruzam, a largura e a estrutura da zona híbrida resultante refletem o equilíbrio entre o fluxo gênico e a seleção contra híbridos, fornecendo evidências diretas sobre a força das barreiras reprodutivas.

Introgressão adaptativa e especiação híbrida

A introgressão pode transferir alelos benéficos entre espécies e, em alguns casos, a própria hibridização produz novas linhagens híbridas reprodutivamente isoladas, tornando o fluxo gênico uma fonte de novidade, e não apenas uma restrição.

Mechanisms

Quando espécies incompletamente isoladas entram em contato, elas formam zonas híbridas, cuja estrutura reflete o equilíbrio entre a imigração de genótipos parentais e a seleção contra híbridos. O retrocruzamento de híbridos com espécies parentais permite a introgressão, a transferência gradual de alelos particulares através do limite da espécie; alguns alelos introgressados são neutros, alguns deletérios e eliminados, e alguns adaptativos e favorecidos. Dados genômicos revelam que a introgressão é desigual, com regiões próximas a loci de incompatibilidade resistentes ao fluxo gênico. Em casos mais raros, a hibridização produz espécies híbridas estabilizadas, seja por poliploidia ou por combinações novas que são reprodutivamente isoladas de ambos os pais.

Clinical relevance

A hibridização e a introgressão são importantes para a conservação, onde o fluxo gênico de parentes comuns ou domésticos pode "afogar" geneticamente espécies ameaçadas, e para a compreensão da disseminação de características adaptativas, como a resistência a inseticidas entre espécies vetoras ou pragas relacionadas.

History

Pesquisadores iniciais viam a hibridização principalmente como um incômodo ou um beco sem saída evolutivo, mas botânicos há muito reconheciam seu papel criativo nas plantas. A reavaliação do fluxo gênico por Ehrlich e Raven em 1969, e estudos genômicos a partir dos anos 2000, estabeleceram que a introgressão é generalizada e, por vezes, adaptativa em toda a árvore da vida.

Debates

Qual a importância da hibridização como força evolutiva criativa?

A extensão em que a introgressão adaptativa e a especiação híbrida contribuem para a adaptação e diversificação, em oposição à hibridização que principalmente erode a distinção, é ativamente debatida com evidências genômicas.

Key figures

• Ernst Mayr
• Paul Ehrlich
• Peter Raven
• Loren Rieseberg

Seminal works

• coyneOrr2004
• futuyma2017
• ehrlichRaven1969

Frequently asked questions

A hibridização sempre prejudica as espécies?

Não. Embora a hibridização possa ameaçar espécies raras através do "afogamento" genético, ela também pode transferir alelos benéficos entre espécies (introgressão adaptativa) e ocasionalmente criar espécies híbridas inteiramente novas.

O que é introgressão?

Introgressão é o movimento de genes de uma espécie para o pool gênico de outra através da hibridização seguida de retrocruzamentos repetidos, deixando alelos estranhos em uma espécie de outra forma distinta.