Почему межвидовые гибриды бесплодны

Как известно, в биологии видом называется совокупность особей, способных скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство. Однако можно скрестить некоторые близкородственные виды и получить жизнеспособное потомство. Единственным недостатком таких гибридов будет их бесплодность. В большинстве случаев от них нельзя получить потомство.

Широко известным примером является мул, которого получают скрещиванием осла и кобылы. Другим примером является лигр, который может получиться от льва и тигрицы.

Лигрица

Лигрица

Особенностью межвидовых гибридов является их выносливость, крупные размеры. Это следствие проявления все того же гетерозиза, который наблюдается при дальнородственном скрещивании внутри вида. Однако здесь его влияние сильнее.

Тогда почему такие замечательные особи в большинстве случаев не способны к размножению? Все дело в балансе хромосом и генов, который нарушается при межвидовой гибридизации.

От каждого из родителей особь получает его одинарный набор. В результате в гибриде восстанавливается двойной набор. В случае внутривидового скрещивания эти одинарные наборы гомологичны друг другу.

То есть на каждую хромосому матери приходится такая же (с генами, отвечающими за тот же набор признаков) хромосома отца. Уже у потомка при образовании половых клеток гомологичные хромосомы родителей должны конъюгировать, обмениваться участками, правильно расходиться к полюсам.

Однако у межвидового гибрида часть хромосом или участков хромосом не гомологичны. Например, если скрестить вид с хромосомным набором XXYYZZ и вид с хромосомным набором XXYYAA, то гибрид получится XXYYZA. Хромосомы Z и A не гомологичны друг другу, а значит не смогут правильно провзаимодействовать и разойтись к полюсам. В результате половые клетки будут "бракованными".

У растений эта проблема может быть преодолена за счет полиплоидии, т. е. кратного увеличения хромосомного набора. Например, если генотип XXZA кратно продублировать, то получится XXXXZZAA. У хромосом Z и A появится гомологичная пара, что приведет к нормальному протеканию процессов овогенеза и спермогенеза.

У животных кратная полиплоидия почти не встречается и у высших форм приводит к нежизнеспособному потомству. В основном это связано с особенностями половых хромосом.