Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Waarom zijn hybride nakomelingen steriel als de ouders hetzelfde aantal chromosomen hebben maar verschillende soorten?

Hoewel het waar is dat hybride nakomelingen vaak steriel zijn wanneer hun ouders hetzelfde aantal chromosomen hebben maar verschillende soorten zijn, is het niet het * aantal * chromosomen dat de primaire oorzaak is. Het is de arrangement en functie van die chromosomen die de vruchtbaarheid bepalen.

Hier is een uitsplitsing van de redenen waarom hybride nakomelingen van verschillende soorten vaak steriel zijn:

* Chromosomale structuurverschillen: Zelfs als het aantal chromosomen hetzelfde is, kan de opstelling van genen op die chromosomen enorm verschillen tussen soorten. Tijdens meiose (het proces van het creëren van geslachtscellen) moeten de chromosomen correct koppelen om ervoor te zorgen dat elke nakomelingen een complete set genen ontvangt. Wanneer chromosomen van verschillende soorten proberen te koppelen, komen ze vaak niet goed uit vanwege hun structurele verschillen. Dit leidt tot ongelijke verdeling van genetisch materiaal en resulteert vaak in niet-functionele gameten (eieren of sperma).

* Discrepanties van genexpressie: Zelfs als de chromosomen enigszins correct passen, hebben verschillende soorten verschillende regulerende elementen die genexpressie regelen. Deze verschillen kunnen de juiste ontwikkeling van de hybride nakomelingen verstoren, wat leidt tot steriliteit of andere afwijkingen.

* Hybride Investabiliteit: In sommige gevallen is de genetische onverenigbaarheid zo ernstig dat de hybride nakomelingen niet eens overleven tot volwassenheid. Dit staat bekend als hybride Investabiliteit.

Voorbeelden:

* mules: Een muilezel is een hybride nakomelingen van een mannelijke ezel en een vrouwelijk paard. Zowel ezels als paarden hebben 64 chromosomen, maar de opstelling en genexpressie zijn voldoende verschillend om muilezels steriel te maken.

* Liger en Tigon: Ligers (Lion Male x Tiger vrouwelijk) en tigons (tijger mannelijk x leeuw vrouwelijk) zijn beide steriele hybriden.

Uitzonderingen:

Er zijn enkele uitzonderingen op deze regel:

* nauw verwante soorten: Als twee soorten zeer nauw verwant zijn, kunnen hun chromosomen voldoende vergelijkbaar zijn voor vruchtbare hybriden.

* Hybridisatie met polyploïde soorten: Sommige soorten zijn polyploïd, wat betekent dat ze meerdere sets chromosomen hebben. Dit kan soms vruchtbare hybriden met andere soorten mogelijk maken.

Samenvattend: Het is niet alleen het aantal chromosomen, maar de * organisatie en functie * van die chromosomen, samen met verschillen in genexpressie, die de barrières voor vruchtbaarheid creëren in hybride nakomelingen van verschillende soorten.