Гибриды древесных лягушек с чужеродными половыми хромосомами менее жизнеспособны

После последнего оледенения два эволюционно молодых вида древесных лягушек — европейская (Hyla arborea) и восточная (Hyla orientalis) — повторно встретились в низменностях Польши, в районе реки Висла. Их скрещивание приводит к появлению гибридов, несущих половые хромосомы от обоих видов.

Ключевые выводы исследования:

  • Гибриды, по-видимому, размножаются менее успешно (менее "приспособлены"), чем исходные виды.
  • Обмен генами между этими двумя молодыми видами еще не полностью прерван, что типично для ранних стадий видообразования.
  • Наименьший поток генов наблюдается именно между половыми хромосомами при межвидовом скрещивании — они хуже всего "совместимы" с другими хромосомами чужого вида.
  • Лягушки, вероятно, уже перешли "точку невозврата", после которой виды не могут полностью слиться, и их половые хромосомы больше не могут легко смешиваться.

Эволюционный контекст:

  • До 2008 года эти лягушки считались одним видом. Молекулярные исследования показали, что это отдельные виды, разделенные около 5 миллионов лет.
  • После ледникового периода H. arborea колонизировала Центральную и Западную Европу через долину Дуная, а H. orientalis распространилась на север из Малой Азии вокруг Черного моря.
  • В польских низменностях виды встретились менее 14 000 лет назад — очень недавно в эволюционном масштабе.
  • В Греции, где виды сосуществуют дольше, гибридизация происходит гораздо реже.

Значение половых хромосом:

  • У рыб и амфибий разные хромосомы могут брать на себя роль половых или терять ее в ходе эволюции. В отличие от млекопитающих, эти хромосомы не успевают "выродиться".
  • Определение пола — это каскад, на вершине которого находится "главный ген", запускающий развитие мужской или женской особи. Этот ген и его хромосомная локализация сильно варьируют у амфибий.
  • Как отмечает доктор Кристоф Дюфрен: "Недифференцированные половые хромосомы у этих лягушек вносят больший вклад в эволюцию новых видов, чем другие, обычные хромосомы".

Зона гибридизации древесных лягушек в Польше представляет собой естественную лабораторию для изучения "эволюции в действии" и ранних генетических процессов видообразования.