Mut zur Hybridisierung in einer sich im Wandel befindlichen Welt
Bei einer Betrachtung phylogenetischer Bäume liegen indirekt wissenschaftliche Beweise dafür vor, dass wenn sich verschiedene Arten von Organismen kreuzen, die daraus hervorgehenden überschreitenden oder extremen Phänotypen in der Lage sein können, unter schwereren Bedingungen zu überleben, als die Erzeuger. Im Zuge des HYBRAD-Projekts wurden anhand von Hefe-Kreuzungen (Saccharomyces) direkte experimentelle Beweise für die ökologische Divergenz überschreitender Hybride präsentiert. Das Forschungsteam kreuzte phänotypisch und genetisch unterschiedliche Hefestränge und verglich die daraus hervorgehenden Hybriden mit den Erzeugern unter schweren Bedingungen. Unter diesen neuen Bedingungen wurden verschiedene Verschmutzungsereignisse mit ansteigender Belastungsintensität simuliert. Die überschreitenden Hybriden konnten deren Erzeuger in einer großen Anzahl an Umgebungen überbieten und waren in evolutionärer Hinsicht dreimal so anpassungsfähig. Im Rahmen des HYBRAD-Projekts wurde ebenfalls der als „Evolutionary Rescue“ (z. dt.: evolutionäre Rettung) bekannte Überlebensmechanismus untersucht, indem die interspezifische Hybridisierung beobachtet wurde, bei der sich weiter entfernt verwandte Hefearten kreuzen. Eine Hybridisierung erhöhte die Wahrscheinlichkeit einer evolutionären Rettung im Vergleich zu sowohl Erzeugerlinien als auch intraspezifischen Kreuzungen. Dies hängt mit der Tatsache zusammen, dass eine Hybridisierung die genetische Varianz und für die natürliche Selektion zur Verfügung stehende phänotypische Neuartigkeiten fördert. Unter Betrachtung noch weiter entfernter Erzeuger und der Kreuzungsergebnisse wurden im Zuge des HYBRAD-Projekts Hybriden aus 10 Umgebungen mit erhöhten Belastungsbedingungen ausgewählt. Proben von Genotypen sowie die Verwendung eines über das Projekt modifizierten Restriktionsstellen-DNS (RAD)-Marker-Protokolls lieferten erfolgversprechende Ergebnisse. Die Methode ermöglicht eine Massenuntersuchung vieler Genotypen auf rekombinante Ereignisse sowie radikale genetische Veränderungen wie z. B. Aneuploidien, dem Hinzukommen oder dem Verlust ganzer Chromosomen. Die Ergebnisse der Projektexperimente wurden in den Peer-Review-Zeitschriften Journal of Evolutionary Biology and Evolutionary Applications präsentiert. Insgesamt wurde im Zuge des HYBRAD-Projekts eine Reihe wichtiger experimenteller Evolutionsmodelle entwickelt, welche die Tendenz zunehmend verschmutzter Umgebungen simulieren. Ferner wurden über das Projekt hochmoderne technologische Verbesserungen im Hinblick auf Genomikprotokolle entworfen, die zweifelsohne die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Forschung stärken werden.
Schlüsselbegriffe
Hybridisierung, überschreitender Phänotyp, Evolutionary Rescue, natürliche Selektion
