Τι είναι το Hybrid Vigor;

Το υβριδικό σθένος είναι η αύξηση ορισμένων χαρακτηριστικών όπως ο ρυθμός ανάπτυξης, το μέγεθος, η γονιμότητα, η απόδοση κ.λπ. ενός συγκεκριμένου υβριδικού οργανισμού έναντι των γονέων του. Το υβριδικό σφρίγος είναι επίσης γνωστό με ορισμένα άλλα ονόματα, συμπεριλαμβανομένης της ετερόζης και της ενίσχυσης ενδογαμίας. Το υβριδικό σθένος εμφανίζεται επειδή τα χαρακτηριστικά του υβριδικού απογόνου ενισχύονται λόγω της ανάμειξης των γενετικών συνεισφορών των γονέων του.

Υβριδικό σφρίγος είναι η αύξηση σε ορισμένα χαρακτηριστικά όπως ο ρυθμός ανάπτυξης, το μέγεθος, η γονιμότητα, η απόδοση κ.λπ. ενός συγκεκριμένου υβριδικού οργανισμού έναντι των γονέων του. Το υβριδικό σφρίγος είναι επίσης γνωστό με ορισμένα άλλα ονόματα, συμπεριλαμβανομένης της ετερόζης και της ενίσχυσης ενδογαμίας. Το υβριδικό σθένος εμφανίζεται επειδή τα χαρακτηριστικά του υβριδικού απογόνου ενισχύονται λόγω της ανάμειξης των γενετικών συνεισφορών των γονέων του.

Το υβριδικό σφρίγος και η ενδογαμία κατάθλιψη είναι δύο φαινόμενα που εξετάστηκαν για πρώτη φορά με συστηματικό τρόπο από τον θρυλικό βιολόγο και γεωλόγο Charles Darwin. Μπορεί να έχετε ακούσει για την ενδογαμική κατάθλιψη σε συζητήσεις σχετικά με τους κινδύνους που σχετίζονται με το γάμο εντός της οικογένειας. (Έχουμε επίσης γράψει ένα άρθρο σχετικά με αυτό το θέμα, το οποίο μπορείτε να διαβάσετε εδώ).

Ενώ η κατάθλιψη ενδογαμίας αναφέρεται στη μείωση ορισμένων χαρακτηριστικών κατά την αυτογονιμοποίηση ή ορισμένες άλλες μορφές ενδογαμίας, το υβριδικό σφρίγος είναι αρκετά διαφορετικό. Στην πραγματικότητα, είναι ακριβώς το αντίθετο!

Ορισμός υβριδικού σθένους

Το υβριδικό σθένος αναφέρεται στην αύξηση της βιομάζας, του αναστήματος και της γονιμότητας των απογόνων σε σύγκριση με τους γονείς τους. Με πιο απλά λόγια, αναφέρεται στη βελτιωμένη δραστηριότητα και επιβίωση των υβριδικών απογόνων. Στον κόσμο της γενετικής, το φαινόμενο του υβριδικού σθένους ονομάζεται ετέρωση.

(Φωτογραφία:Schnable, James; Liang, Zhikai/Wikimedia Commons)

Πριν μπούμε στις λεπτομέρειες, ας κάνουμε μια γρήγορη ανακεφαλαίωση του τι είναι στην πραγματικότητα οι υβριδικοί οργανισμοί.

Τι είναι οι υβριδικοί οργανισμοί;

Υβριδικοί οργανισμοί είναι εκείνοι που γεννιούνται ως αποτέλεσμα του συνδυασμού των χαρακτηριστικών δύο οργανισμών διαφορετικών ποικιλιών, φυλών ή ειδών μέσω της σεξουαλικής αναπαραγωγής. Όχι μόνο τα φυτά, αλλά και τα ζώα σχηματίζουν υβρίδια στη φύση. Για παράδειγμα, όταν ένα αρσενικό λιοντάρι ζευγαρώνει με μια θηλυκή τίγρη, ο απόγονος που προκύπτει είναι ένα υβρίδιο - μια λίγηρα.

Liger, ένα υβρίδιο λιονταριού/τίγρης που εκτρέφεται σε αιχμαλωσία (Φωτογραφία:Ali West /Wikimedia Commons)

Παρομοίως, πάρτε το παράδειγμα των κορακιών με κουκούλες και πτώματα. Αυτές είναι διαφορετικές ομάδες κορακιών που συνήθως ζευγαρώνουν μέσα στη δική τους ομάδα, αλλά μερικές φορές, ζευγαρώνουν μεταξύ τους και υβριδοποιούνται. Οι απόγονοι μιας τέτοιας ένωσης έχουν συνήθως σωματικά χαρακτηριστικά τόσο των κορακιών με κουκούλα όσο και των πτωμάτων.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι δεν είναι όλοι οι υβριδικοί οργανισμοί ή απλώς τα υβρίδια (ή οι διασταυρώσεις), ενδιάμεσα μεταξύ των γονέων τους. ορισμένα υβρίδια δείχνουν μόνο υβριδικό σθένος, που σημαίνει ότι μπορούν να ψηλώσουν ή να κοντύνουν ή να επιδείξουν άλλα χαρακτηριστικά σε διαφορετικό βαθμό έντασης από τους γονείς τους,

Γενετική βάση του υβριδικού σθένους

Όταν ένας δεδομένος πληθυσμός είναι πολύ μικρός και τα μέλη του είναι συγγενικά, τείνει να χάσει τη γενετική του ποικιλομορφία λόγω της κατάθλιψης αιμομιξίας. Το υβριδικό σφρίγος συχνά συζητείται ως το αντίθετο της κατάθλιψης ενδογαμίας, όπου η μειωμένη βιολογική ικανότητα σε έναν δεδομένο πληθυσμό αποδίδεται στην αναπαραγωγή συγγενών ατόμων.

Προκειμένου να αναπτυχθεί ένας υγιής πληθυσμός, είναι σημαντικό τα μέλη του πληθυσμού να διασταυρώνονται με άλλες ομάδες.

Είναι ενδιαφέρον, ωστόσο, ότι οι άνθρωποι διεξήγαγαν επιλεκτική αναπαραγωγή ζώων και φυτών πριν καν καταλάβουν πώς λειτουργούσε η αναπαραγωγή. Ωστόσο, μετά την πρόταση και την αποδοχή των νόμων του Μέντελ στις αρχές του 20ου αιώνα, οι επιστήμονες άρχισαν να εξηγούν το υβριδικό σθένος πολλών υβριδίων φυτών.

Δύο ανταγωνιστικές υποθέσεις ήρθαν στο προσκήνιο:

Υπόθεση κυριαρχίας

Αυτή η υπόθεση ισχυρίζεται ότι η υπεροχή του υβριδίου μπορεί να αποδοθεί στο γεγονός ότι τα κυρίαρχα αλληλόμορφα (ένα αλληλόμορφο είναι μια παραλλαγή μορφής ενός δεδομένου γονιδίου) από τον έναν γονέα μπορούν να καταστείλουν τα ανεπιθύμητα υπολειπόμενα αλληλόμορφα από τον άλλο. Αυτή η υπόθεση προτάθηκε για πρώτη φορά από τον γενετιστή Charles Davenport το 1908.

Δύο κύριες υποθέσεις που εξηγούν τη βάση για το πλεονέκτημα φυσικής κατάστασης στην ετέρωση:Η υπόθεση αποφυγής των επιβλαβών υπολειπόμενων γονιδίων (Α) και η υπόθεση υπεροχής (Β). (Πίστωση φωτογραφίας:Χρήστης:Mysid /Wikimedia Commons)

Υπόθεση υπεροχής

Σύμφωνα με την υπόθεση της υπεροχής, τα ενδογαμικά στελέχη έχουν κακή απόδοση στους απογόνους επειδή έχουν υψηλό ποσοστό επιβλαβών υπολειπόμενων αλληλόμορφων.

Hybrid Vigor:Effects and Examples

Οι επιδράσεις της ετέρωσης στα φυτά μπορούν να ταξινομηθούν σε ποσοτικές, φυσιολογικές και βιολογικές:η αύξηση στο μέγεθος, η απόδοση και το γενετικό σθένος εμπίπτουν στις ποσοτικές επιδράσεις του υβριδικού σθένους. Τέτοια υβρίδια γενικά μεγαλώνουν και είναι πιο υγιή από τους γονείς τους. Για παράδειγμα, το μέγεθος των καρπών στις ντομάτες, το μέγεθος της κεφαλής στο λάχανο, το μέγεθος του στάχυ στο καλαμπόκι κ.λπ. ενώ η ενισχυμένη βιολογική απόδοση εμπίπτει στις βιολογικές επιδράσεις του υβριδικού σθένους στα φυτά.

Συνολικά, το υβριδικό σθένος μπορεί να διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στις γεωργικές πρακτικές. Πολλές καλλιέργειες φυτεύονται για να ενισχυθεί η παραγωγή σε σχέση με τις ανοιχτές ποικιλίες που επικονιάζονται. Επιπλέον, το υβριδικό σθένος παίζει επίσης κρίσιμο ρόλο στην εξέλιξη!