Heteros
Hybridstyrka (eller hybridstyrka) är den förbättrade aktiviteten och överlevnaden hos hybridavkomman. Den tekniska termen inom genetiken är heterosis.
Inavel i en normal population leder till att avkomman blir sämre, mindre vältränad, mindre fertil och oftast inte lever lika länge som föräldrarna. Motsatsen, outbreeding, leder till en välmående, frisk och fertil avkomma. Denna effekt har varit känd under lång tid. Djuruppfödare har känt till den sedan 1700-talet, och Darwin undersökte den i detalj med växter.
När två föräldrar däremot kommer från vitt skilda populationer, t.ex. olika underarter, gäller detta vanligtvis inte. I det fallet är det vanligare att hybriderna har lägre fitness. Mullvadar är vanligen inte fertila, och det gör dem automatiskt mindre lämpliga, enligt den term som används inom biologin. De är mycket tåliga djur, men de lämnar få avkommor. Forskarnas pussel har varit att förklara dessa fakta.
Genetiska teorier
När en population är liten eller inavlad tenderar den att förlora genetisk mångfald. Förlusten av fitness beror på förlusten av genetisk mångfald. Inavlade stammar tenderar att vara homozygota för recessiva alleler. Recessiva alleler tenderar att vara svagt skadliga. Heteros eller hybridstyrka är å andra sidan tendensen hos outbredda stammar att överträffa båda de inavlade föräldrarna i fråga om fitness.
I början av 1900-talet, efter att Mendels lagar började förstås och accepteras, föreslogs två förklaringar.
- Dominanshypotes. Oönskade recessiva alleler från den ena föräldern undertrycks av dominanta alleler från den andra föräldern. Inavelsstammar förlorar genetisk mångfald eftersom de blir homozygota på många loci.
- Hypotesen om överdominans. Vissa kombinationer av alleler som kan erhållas genom korsning av två inavlade stammar är fördelaktiga för heterozygoten. Fall som sicklecellanemi visar detta på ett genlocus, och överdominans förklaras av att detta sker på många loci.
Den genetiska grunden för heteros . Dominanshypotes. Scenario A. Färre gener är underuttryckta hos den homozygota individen. Genuttrycket hos avkomman är lika med uttrycket hos den lämpligaste föräldern. Hypotes om överdominans. Scenario B. Överuttryck av vissa gener hos den heterozygota avkomman. (Cirkelns storlek visar uttrycksnivån för gen A).
Nuvarande status
För närvarande verkar den första idén stämma bäst överens med fakta. "Den nuvarande uppfattningen ... är att dominanshypotesen är den viktigaste förklaringen till minskad inavel och hybriders höga avkastning".
En epigenetisk effekt heteros har hittats hos växter och även hos djur. MikroRNA (miRNA) är små icke-kodande RNA som undertrycker översättningen av messenger RNA (mRNA) eller bryter ner mRNA. miRNAs kan också ha en effekt på hybridstyrkan.
Frågor och svar
F: Vad är hybrid vigour?
S: Hybrid vigour, även känt som heterosis, är den förbättrade aktiviteten och överlevnaden hos hybridavkommor.
F: Vad händer när inavel förekommer i en normal population?
S: Inavel i en normal population leder till att avkomman blir sämre, mindre vältränad, mindre fertil och vanligtvis inte lever lika länge som föräldrarna.
F: Vad är motsatsen till inavel?
S: Motsatsen till inavel är utavel, vilket leder till vältränade, friska och fertila avkommor.
F: Hur länge har djuruppfödare känt till effekterna av utavel?
S: Djuruppfödare har känt till effekterna av utavel sedan 1700-talet.
F: Vad undersökte Darwin i detalj när det gäller växter?
S: Darwin undersökte effekterna av utavel i detalj med hjälp av växter.
F: Gäller hybrid vigour alltid när två föräldrar kommer från vitt skilda populationer?
S: Nej, när två föräldrar kommer från vitt skilda populationer, t.ex. olika underarter, gäller vanligtvis inte hybrid vigour. I det fallet är det vanligare att hybriderna har lägre fitness.
F: Varför har mulor lägre fitness trots att de är tåliga djur?
S: Mulor är vanligtvis inte fertila, och det gör dem automatiskt av lägre fitness, som den termen används inom biologin. De är mycket tåliga djur men lämnar få avkommor efter sig.
