하이브리드 존

Hybrid zone
Hybrid zones can form from secondary contact

잡종 구역은 두 이종 교배종 또는 분산된 종 내 계통의 범위가 만나 교차 번식하는 구역이다.하이브리드 존은 새로운[1] 혈통의 진화로 인해 제자리에 형성될 수 있지만, 일반적으로 지리적 고립 기간 후 부모 형태의 2차 접촉에 의해 발생하며, 이로 인해 구별(또는 분화)이 가능해졌다.잡종 구역은 단일 종을 나타내는 것과 생식 고립에서 여러 종을 나타내는 것 사이의 어느 시점에 있는 개체군 사이의 분화와 (때로는) 유전자 흐름의 자연스러운 예를 제공할 수 있기 때문에 분화의 유전학을 연구하는데 유용하다.

정의.

잡종 구역은 두 개의 서로 다른 분류군(종, 아종 또는 유전적 "형태")의 잡종이 만연하고 한 분류군에서 다른 [2]분류군으로 이동하는 유전적 구성에 클라인(cline)이 존재하는 지역이다.두 개(또는 그 이상)의 유전적으로 분화된 종 또는 혈통은 하이브리드 존 형성에 기여하는 부모 형태로 간주된다.하이브리드 구역에 대한 정확한 정의는 다양하다. 일부는 구역 내 적합성의 가변성 증가를 주장하고, 다른 일부는 하이브리드가 부모 형태와 식별 가능하게 다르며,[3] 다른 것들은 그들이 2차 접촉을 단독으로 나타낸다는 것이다.이러한 구역의 폭은 수십 미터에서 수백 킬로미터까지 다양할 수 있습니다.구역(클라인)의 모양은 점진적일 수도 있고 [2]단계적일 수도 있습니다.또한 하이브리드 존의 수명이 짧거나 오래 지속될 수 있습니다.

일부 잡종 구역은 생물 종 개념으로 알려진 "가임 자손을 낳는 실제 또는 잠재적으로 이종 교배 개체의 집단"으로 주어지는 종의 생물학적 정의에 대한 모순을 보여주는 것으로 볼 수 있습니다.이 정의 하에서, 두 부모 형태는 적어도 일정 기간 동안 가임 자손을 낳는다면 같은 종이라고 주장될 수 있다.그러나, 두 부모 개체군 또는 종은 종종 식별 가능하게 구별되고, 대안과 일치하며, 현재 "유전자 [2]흐름에도 불구하고 그들의 정체성을 유지하는 분류군"으로서 선호되는 종의 개념으로 남아 있다.

하이브리드 존의 클라인은 두 부모 집단 또는 종 사이의 횡단면을 따라 어느 한 집단의 특정 진단 대립 유전자의 빈도 또는 표현형 특성을 기록함으로써 관찰될 수 있다.종종 클라인은 S자 곡선의 형태를 취한다.유전자 [5]재조합에 대한 잡종 생존 비율에 따라 넓거나 좁을 수 있습니다.한 분류군에서 다른 분류군으로 정기적으로 이행하는 것이 아니라 오히려 부모 형태와 혼성 배경을 가진 하위 집단의 패치 분포를 보이는 하이브리드 구역을 모자이크 하이브리드 구역이라고 한다.

폼

하이브리드 존은 프라이머리 존 또는 세컨더리 존 중 하나입니다.일차 잡종 구역은 이전에 균질했던 종의 인접 개체군 간에 분화가 일어나는 곳에서 발생하며, 이는 근원적 분화를 초래할 수 있다.인구가 인접한 지역으로 확산되면 갑자기 다른 환경으로 확산될 수 있습니다.새로운 환경에 대한 적응을 통해 인접한 개체군은 근원적 분리를 시작합니다.고령 인구와 신규 인구 사이의 접촉점은 이상적으로는 계단식 클라인이지만, 라인 전체에 걸쳐 분산되기 때문에 교잡화가 발생하고 교잡존이 발생한다.2차 하이브리드 구역은 이전에 이원적이었던 두 모집단 사이의 2차 접촉에서 발생한다.실제로는 기존의 하이브리드 [6]존을 관찰하여 1차 접촉과 2차 접촉의 구별이 매우 어려울 수 있습니다.현저하고 인정된 하이브리드 구역의 대부분은 이차적인 것으로 생각된다.

하나의 형태의 잡종 구역 결과는 한 종이 이원적 분화를 거치고 두 새로운 개체군이 지리적 고립 기간을 거친 후 다시 접촉하는 것이다.두 집단은 접촉 영역 내에서 짝짓기를 하여 각 집단에 고유한 대립 유전자의 혼합물을 포함하는 '하이브리드'를 생산합니다.따라서 새로운 유전자는 양쪽에서 잡종 영역으로 흐릅니다.유전자는 또한 잡종과 부모(잡종이 아닌)[7] 개체 사이의 이종 교배를 통해 다른 개체로 역류할 수 있다.이러한 과정은 하이브리드 존 내의 두 순수한 형태 사이에서 클라인의 형성을 유도합니다.그러한 클라인의 중심에는 일반적으로 휴면증이 있다.이것들은 보통 두 종에서 드문 대립 유전자이지만, 아마도 잡종 적합성을 위한 유전자의 히치하이킹 때문에 대부분의 잡종이 [8]형성되는 지역에서 높은 빈도에 도달합니다.

일부 하이브리드 구역은 하이브리드 개인에 대한 선택(예: 생식 특성 이동의 진화) 또는 부모 [9]형태의 병합으로 인해 분해될 수 있는 반면, 하이브리드 구역과 유전자 흐름은 필연적으로 관련된 두 모집단의 병합으로 이어지지 않으며, 일부 하이브리드 구역은 수천 [10]년 동안 유지될 수 있다.일부 지속적 하이브리드 존에는 부모 형태의 분산과 하이브리드에 대한 선택의 상반된 효과가 서로 [2][11]균형을 이루는 '텐션 존'이 있다.개별 부모의 분산은 하이브리드 존 내에서 더 많은 하이브리드를 만들어낸다.이것은 역교차로 인해 두 부모 집단 사이에 침입을 초래할 수 있다.하지만, 긴장 구역 모델에서, 하이브리드는 부모 형태보다 덜 적합하거나 심지어 그들을 하이브리드 구역의 어느 쪽이든 환경에 잘 적응하게 만드는 부모들의 공동 유전자 복합체가 부족하기 때문에 심지어 보이지 않거나 심지어 무균이다.잡종의 불능이나 불임은 부모로부터 나온 유전자가 흐르지만 다른 부모 집단으로 이어지는 경우는 거의 없는 잡종을 만들어 유전자 흐름에 장벽을 형성한다.통계 모델에 따르면 중성 대립 유전자는 이 장벽을 매우 느리게 통과하는 반면, 양성으로 선택된 대립 유전자는 [2]매우 빠르게 이동한다.이 모델의 흥미로운 결과는 텐션 존이 거의 환경에 의존하지 않고 따라서 이동할[12] 수 있으며 이에 대한 경험적 사례가 [2][13]발견되었다는 것이다.

긴장 구역 모델과 대조적으로, 경계 잡종 우월성 가설은 부모 집단 또는 혈통 사이의 중간 환경에서 하이브리드 적합성이 강화되어 '잡종 우월성'[14]을 산출한다고 예측한다.영속적인 하이브리드 존의 또 다른 모델은 환경 구배에서 하이브리드 존이 발생하고 각 부모 계통이 그 구배의 한 부분에 적응하는 에코토날 모델이다.따라서 대립 유전자가 다른 평형을 찾는 빈도는 특정 영역의 정확한 환경 조건에 따라 달라집니다.각 위치에서 선택은 각 대립 유전자에 대해 안정된 평형을 유지하여 매끄러운 클라인을 [14]생성한다.따라서 하이브리드는 클라인의 어느 지점에 더 적합해야 합니다.또 다른 모델은 다른 집단에서 유리한 [15]대립 유전자의 진행으로 인해 개별 대립 유전자에 대한 다중 클린이 형성되는 진보 모델의 물결이다.모자이크 모델 하에서는 하이브리드 존이 [16][17]선택되는 반복 교잡 모자이크 중 경관 전체에 분포하는 부모에 의해 유지된다.

특정 요인은 모집단 간 짝짓기와 침입 빈도를 줄임으로써 이러한 모델 내에서 하이브리드 구역의 안정성과 경사에 기여한다.여기에는 개체군 내에서의 양성 모둠 짝짓기, 다른 개체군의 서식지 선택, 잡종 부적합 등이 포함된다.또한, (잡종이 덜 적합한) 긴장 영역 근처에 있는 개체들은 부적합한 잡종의 유병률을 줄이기 위해 그들 자신의 개체군과만 짝짓기하는 방법을 발전시키는 것이 제안된다.이것은 강화라고 불리며, 그 중요성은 여전히 [18]논란이 되고 있다.

Marine Hybrid Zone 도입 사례

미틸루스 에둘리스

잡종 지대는 육지 환경보다 해양에서 덜 흔한 것으로 생각된다.그러나 청홍합 개체군은 전세계적으로 광범위한 교배 현상을 보이며 해양 잡종 지대의 잘 연구된 예이다.북대서양과 태평양 연안에는 근연종인 Mytilus edulis, Mytilus trossulus 및 Mytilus galloprovinialis 사이에 교배지가 여러 군데 있다.이러한 하이브리드 영역은 상당히 다양합니다.캐나다 뉴펀들랜드의 잡종 구역과 같은 일부 잡종 구역에서는 잡종이 눈에 띄게 적은 반면, 발트해에서는 대부분의 개체들이 잡종이다.

화석 기록과 유전자 표지자 연구를 바탕으로 캐나다 홍합 잡종 지역을 설명하는 데 다음과 같은 연대표가 사용된다.

  • 미틸루스속은 한때 북태평양에 제한돼 있었지만 약 350만년 전 [19]베링 해협을 통해 대서양으로 퍼져나갔다.
  • 베링 해협을 횡단하는 이동 속도가 매우 낮기 때문에 북태평양과 대서양의 에둘리스는 거의 동종에서 진화한다.
  • 최근에는 빙하 후기에 태평양에서 건너온 물총새(M. trossulus)가 대서양으로 들어와 양쪽 해안에 정착해 현지 물총새(M. edulis)[20]와 만난다.

캐나다의 홍합 잡종 구역은 두 종 모두 대부분의 잡종 구역에서 발견되는 전형적인 클라인 대신 전체 해안(모자이크 패턴)을 따라 발견되기 때문에 특이하다.성인 집단에서 mtDNA와 알로지에 대한 연구는 두 종 사이의 유전자형의 분포가 양면성이라는 것을 보여준다; 순수한 부모 유형은 가장 흔하고 (개인의 75% 이상을 대표한다) 부모 형태에 가까운 백크로스가 다음으로 널리 퍼져있다.F1 하이브리드 교배는 개인의 [21]2.5% 미만을 나타냅니다.

F1 잡종의 빈도가 낮은 것과 일부 침입을 통해 우리는 비록 비옥한 잡종이 생산될 수 있지만, 상당한 생식 장벽이 존재하며, 두 종은 서식지 공유에도 불구하고 재조합 붕괴를 피할 수 있을 만큼 충분히 편차가 있다는 것을 추론할 수 있다.지동 전 분리를 통해 분류군을 분리해야 하는 한 가지 이유는 이 지역에서 7월에 2~3주의 좁은 기간에 산란하는 반면, 지동충은 늦봄에서 [22]초가을 사이에 보다 광범위한 기간에 산란하기 때문이다.잡종 개체에서는 불임이나 발달 지연이 발견되지 않아 순수한 [22]종으로 침투할 수 있었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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