Żywotność hybryd w zmieniającym się świecie
Drzewa ewolucyjne dostarczają pośrednich dowodów, że transgresyjne lub ekstremalne fenotypy wynikające z krzyżowania różnych odmian mogą przetrwać w bardziej niekorzystnych warunkach środowiska niż pokolenie rodzicielskie. Uczestnicy projektu HYBRAD przedstawili bezpośredni dowód doświadczalny na ekologiczną dywergencję hybryd transgresyjnych na podstawie krzyżówek drożdży (Saccharomyces). Zespół badawczy skrzyżował fenotypowo i genetycznie odmienne szczepy drożdży i porównał powstałe hybrydy z pokoleniem rodzicielskim w niesprzyjających warunkach środowiska. Warunki te przypominały narastający stres związany z różnymi zanieczyszczeniami. Transgresyjne hybrydy potrafiły skutecznie rywalizować z pokoleniem rodzicielskim w szerokim zakresie środowisk i były aż do trzech razy bardziej dopasowane w sensie ewolucyjnym. Uczestnicy projektu HYBRAD badali również mechanizmy przeżycia znane jako "ratunek ewolucyjny" poprzez obserwację międzygatunkowej hybrydyzacji, w której występowało krzyżowanie bardziej odległych względem pokrewieństwa linii drożdży. Hybrydyzacja zwiększała prawdopodobieństwo ratunku ewolucyjnego w porównaniu do obu linii rodzicielskich i krzyżówek międzygatunkowych. Uznano, że dzieje się tak, ponieważ hybrydyzacja zwiększa dostępną różnorodność genetyczną i zakres nowych fenotypów w porównaniu do doboru naturalnego. Obserwując jeszcze odleglejsze linie rodzicielskie i wyniki krzyżówek uczestnicy projektu HYBRAD wybrali hybrydy z 10 środowisk o wzrastającym stopniu stresogenności. Pozyskiwanie próbek genotypów i użycie zmodyfikowanych pod kątem projektu miejsc restrykcyjnych połączonych z protokołem DNA (RAD)-tag dało obiecujące rezultaty. Metoda pozwala na masowe badania przesiewowe wielu genotypów w poszukiwaniu rekombinacji, jak również radykalnych genetycznych zmian takich jak aneuploidia, dodanie lub utrata całych chromosomów. Wyniki eksperymentów prowadzonych pod egidą projektu ukazały się w recenzowanych czasopismach Journal of Evolutionary Biology and Evolutionary Applications. Ogółem, projekt HYBRAD dostarczył serii modeli ewolucyjnych naśladujących trend zwiększającego się zanieczyszczenia środowiska. Co więcej, uczestnicy projektu opracowali najnowocześniejsze technologiczne ulepszenia protokołów genomicznych, które niewątpliwie przyczynią się do poprawy konkurencyjności badań europejskich.
Słowa kluczowe
Hybrydyzacja, fenotyp transgresyjny, ratunek ewolucyjny, dobór naturalny
