Hybryda – czyli co?

W naturze, krzyżowanie się różnych gatunków (czy podgatunków) nie jest niczym nowym. Zachodzi zarówno między gatunkami roślin, jak i zwierząt. Człowiek od wieków wykorzystuje też to zjawisko (krzyżując gatunki i rasy), zwłaszcza w dwóch obszarach:

• produkcji roślinnej i zwierzęcej,
• badań naukowych.

Nie wchodząc za bardzo w szczegóły, w przypadku produkcji roślinnej i zwierzęcej chodzi m.in. o hodowlę nowych „ras” (np. wilczak czechosłowacki, kot savannah), zwiększenie użytkowości (np. muł – spokojniejszy i mniej wymagający niż koń, bardziej współpracujący i silniejszy niż osioł) czy wzrost danego wskaźnika (np. mięsność u beefalo).

Badania naukowe skupiają się m.in. na poznaniu mechanizmów ewolucyjnych, różnorodności genetycznej czy różnic w rozwoju.

Heterozja

Wiele cech u bastardów (hybryd, mieszańców) jest wzmocniona w pierwszym pokoleniu od krzyżowania – jest to efekt heterozji. Zjawisko to inaczej określa się jako bujność mieszańców, ponieważ wiąże się z dużo lepszymi wynikami potomstwa w stosunku do rodziców. Heterozja wpływa na:

• przyspieszenie rozwoju osobniczego,
• wzrost odporności,
• większe możliwości dostosowania się do niekorzystnych warunków,
• lepsze efekty rozrodcze.

Niestety, kolejne pokolenia (potomstwo mieszańców) bywają już dużo słabsze. Te osobniki są dużo bardziej narażone na wady rozwojowe, słabą odporność i inne schorzenia w stosunku do osobników z gatunków wyjściowych.

Do krzyżowania międzygatunkowego dochodzi nie tylko przez działanie człowieka, ale często w  środowisku naturalnym – zwłaszcza jeśli genetycznie podobne gatunki obejmują podobny obszar. Natura w wielu wypadkach poradziła sobie z tym z pomocą dwóch zjawisk:

• selekcja naturalna – dotyczy zwłaszcza potomstwa mieszańców,
• sterylność – część bastardów ma zmniejszoną zdolność do reprodukcji lub jest wręcz bezpłodna (np. muł).

Rodzina Phodopus

Chomiki z rodziny Phodopus mają wspólnego przodka i ich ewolucja wyszła z „jednej gałęzi”. Możemy zostać opiekunami jednego z trzech gatunków: chomicznika malutkiego, chomicznika zabajkalskiego czy chomicznika dżungarskiego.

Dlaczego nie ma hybryd z chomicznikiem malutkim?

Choć popularny roborek (Phodopus roborovskii) należy do tej samej rodziny co dżungarek (Phodopus sungorus) i campbella (Phodopus campbelli) nie jest w stanie się z nimi krzyżować. 

Sprawa jest prosta – zbyt duża różnica, będąca wynikiem wyodrębnienia gatunku (specjacja). Ze względu na szereg różnych czynników (np. środowiskowych) chomicznik malutki znacznie różni się morfologicznie i anatomicznie od dżungarków i zabajkalskich. Ewolucja chomika roborowskiego spowodowała również zmianę na tle genetycznym – ilość chromosomów u chomicznika malutkiego wynosi 2n = 34, a u dżungarka 2n = 28. 

Dlaczego dżungarki i Campbelle się krzyżują?

Oba gatunki:

• dysponują taką samą liczbą chromosomów (2n = 34),
• w naturze zamieszkują bliskie sobie obszary,
• dużo później doszło do specjacji obu gatunków (więc różnice genetyczne nie są znaczne).

Największa różnica genetyczna zachodzi w obrębie budowy chromosomu Y, który jest znacznie mniejszy u chomicznika zabajkalskiego niż u jego dżungarskiego kuzyna.

Można również znaleźć badania, wskazujące na dwa rodzaje żeńskich chromosomów u chomicznika zabajkalskiego, a tylko jeden z nich jest podobny do tego występującego u dżungarków. 

Obie powyższe różnice są – z genetycznego i ewolucyjnego punktu widzenia – podstawą do tego, by potomstwo obu gatunków wykazywało się już efektem heterozji. A przy ciągłym rozmnażaniu mieszańców powoduje szereg problemów wynikających z braku czystości gatunkowej.

Sterylność hybryd chomików

Różnice w budowie chromosomu Y oraz ilości chromosomów X między gatunkami powoduje, że w określonym typie łączenia zaobserwowano częściową sterylność. W związku z tym zauważono, że połączenie:

• samca P. campbelli x samicy P. sungorus skutkuje między innymi:
  • zmienioną długością,
  • zmienionym kształtem głowy osesków oraz przerostem osesków (co skutkuje często śmiercią samicy),
  • potomstwo wykazuje się brakiem równomierności w wielkości ciała:
    • córki są mniej więcej tej samej wielkości co matki zabajkalskie,
    • synowie są mniejsi niż dżungarscy ojcowie.
• samca P. sungorus x samicy P. campbelli skutkuje:
  • nielicznym potomstwem,
  • brakiem potomstwa (jeśli samica ma chromosom X innego typu niż samiec).

Wielopokoleniowe krzyżowanie hybryd prowadzi do zwiększenia prawdopodobieństwa, że „spotkają się te same geny”. Wady genetyczne mogą obejmować tutaj zarówno widoczne gołym okiem nieprawidłowości (np. krzywy kręgosłup, niepoprawne wykształcenie gałek ocznych lub ich „wypadanie”) ale też tendencją do schorzeń np:

• Backflipping syndrome – spotykany u hybryd i czystych P. campbelli czy P. sungorus. Niestety, najczęściej ujawnia się u mieszańców, zwłaszcza rozmnażanych w sposób losowy i wsobny (więc większość zwierząt w populacjach domowych – hodowca u którego wystąpi w „czystej linii” ten syndrom dokładnie analizuje sytuacje i stara się zmniejszyć prawdopodobieństwo ponownego wystąpienia).
• Cukrzyca – nie jest to kłopot tylko dla chomików hybrydowych, ale to u nich występuje najczęściej. W wielu wypadkach wiąże się z umaszczeniami (np. mandarin) lub nadmierną masą ciała. Każdy właściciel hybrydy powinien dbać o rozsądną dietę takiego osobnika.

Czy mój chomik jest hybrydą?

Wiesz już jak odróżnić dżungarka od Campbelli, prawda? Czas więc na odróżnianie hybryd – jest to stosunkowo proste 🙂

W zasadzie powinniśmy założyć, że każde zwierze nie pochodzące od hodowcy jest hybrydą (brak 100% pewności co do pochodzenia). Pokrywa się to też z cechami fenotypowymi – patrząc na zdjęcia karzełków na grupach, w Polsce dominuje „bastard w typie dżungarka” 🙂

Jakie są cechy mieszańców?

• Brak harmonijności w budowie – widać cechy obu gatunków, ale bardzo często z negatywnym odchyleniem od normy np.
  • za długi kręgosłup,
  • widocznie wytrzeszczone oczy („jakby miały łatwo wypaść”),
  • barki węższe od bioder.
• Mieszańce w typie dżungarka:
  • za duże uszy,
  • za długi ogon,
  • krzywy kręgosłup,
  • zmieniony kształt oczu, ich osadzenie i wielkość.
• Mieszańce w typie zabajkalskiego:
  • szersza linia grzbietowa (u umaszczeń z grupy agouti),
  • zmieniony kształt głowy,
  • zmieniony kształt oczu i uszu (lekka, nieco nieregularna fałda uszna).

W przypadku mieszańców nie ma też często sensu określać umaszczenia „czystego”. Wyróżnia się grupę tzw. umaszczeń hybrydowych – ich pochodzenie nie jest do końca rozumiane i uchodzi za „mało bezpieczne” (nie wiadomo do końca jakie geny się kryją pod niektórymi umaszczeniami – nawet jeśli są podobne do jakiegoś „czystego”, możemy jedynie snuć podejrzenia).

Hodowcy i hybrydy

Wśród hodowców pytanie „Jakiego umaszczenia jest moja hybryda?” uchodzi za niepoprawne.

Jest grupa hodowców, którzy krzyżują oba gatunki w ramach poznania umaszczeń hybrydowych czy w ramach współpracy z ośrodkami naukowymi (tak, w niektórych regularnie przeprowadza się badania z wykorzystaniem obu gatunków, m.in. badając wydzielanie prolaktyny w zależności od długości dnia w określonej porze roku).

Warto wiedzieć, że w Anglii oraz Niemczech bardzo długo wyznawano zasadę „Raz hybryda, na zawsze hybryda„. Chodzi o to, że lata temu krzyżowano oba gatunki, aby „wzbogacić” umaszczenia dżungarków. W niektórych krajach przyjmowano zasadę, że za czystego gatunkowo chomika uznaje się osobnika, u którego w rodowodzie przez 5 pokoleń wstecz nie występuje umaszczenie hybrydowe.

Źródła:

• Martin Braak – Hybrydy
• Abnormal pairing of X and Y sex chromosomes during meiosis I in interspecific hybrids of Phodopus campbelli and P. sungorus, Satoshi Ishishita, Kazuma Tsuboi, Namiko Ohishi, Kimiyuki Tsuchiya i Yoichi Matsuda, Scientific Reports volume 5, Article number: 9435 (2015), 24.03.2015
• Parent‐of‐origin growth effects and the evolution of hybrid inviability in dwarf hamsters, Thomas D. Brekke Jeffrey M. Good, 1.08.2014
• Photoperiodic Differences during Development in the Dwarf Hamsters Phodopus sungorus and Phodopus campbelli, Francis J. P. Ebling, General and Comparative Endocrinology Volume 95, Sierpień 1994