Krzyżowanie

Ten artykuł dotyczy procesu biologicznego. Zobacz też: ukrzyżowanie.

Krzyżowanie, hybrydyzacja – proces, w wyniku którego z komórek (zwykle gamet) osobników o odmiennym genotypie, w istotny sposób różniących się pewnymi cechami genetycznymi, powstaje organizm potomny, zwany mieszańcem (też hybrydą, krzyżówką lub bastardem). W taksonomii termin stosowany jest w odniesieniu do krzyżowania różnych taksonów, czego wynikiem jest powstawanie mieszańca taksonomicznego (międzygatunkowego, międzyrodzajowego) [1]. W zoologii i hodowli zwierząt proces krzyżowania zwierząt spokrewnionych gatunków określany jest mianem bastardyzacji. W szczególnych sytuacjach (w hodowli in vitro lub w wyniku szczepienia) dojść może do powstania mieszańców wegetatywnych, będących mieszaniną komórek lub tkanek pochodzących od różnych taksonów.

Hybrydyzacja w obrębie jednego gatunku (między podgatunkami, odmianami, rasami) może doprowadzić do zjawiska określanego jako heterozja, czyli wybujałości mieszańców. Osobniki heterozyjne charakteryzuje większa płodność, lepsza żywotność, wyższa plenność itp. W wypadku hybrydyzacji międzygatunkowej mieszańce mogą być jednak niepłodne. Przykładem udanego "mariażu" międzygatunkowego może być wyhodowany sztucznie mieszaniec o nazwie pszenżyto, będący krzyżówką międzygatunkową pszenicy i żyta.

Krzyżowanie w naturze

Skrzekot – mieszaniec głuszca (Tetrao urogallus) z cietrzewiem (Lyrurus tetrix)

Naturalna hybrydyzacja jest częstym zjawiskiem wśród roślin i zwierząt [2] [3]. Przykładowo we florze brytyjskiej stwierdzono występowanie w naturze 780 różnych mieszańców (przy 2,5 tysiąca gatunków rodzimych). Niektóre rodziny wykazują większą skłonność do tworzenia mieszańców (w tym także międzyrodzajowych), np. wiechlinowate i storczykowate (wśród storczykowatych zsyntetyzowano ponad 75 tysięcy różnych mieszańców). Między niektórymi gatunkami mieszańce powstają z taką łatwością, że w zasadzie występują wszędzie tam, gdzie w pobliżu rosną gatunki rodzicielskie (np. rozpowszechnione są mieszańce brzozy brodawkowatej i omszonej oraz kuklika zwisłego i pospolitego). Wśród roślin występują też mieszańce trzech i większej liczby gatunków, powstające w sytuacji, gdy mieszaniec zachowuje płodność i miesza się ponownie z kolejnym gatunkiem. W Szwecji sztucznie zsyntetyzowano w ten sposób mieszańca 13 gatunków różnych wierzb [1]. Zjawisko hybrydyzacji wśród zwierząt swobodnie występujących w naturze jest słabiej zbadane, tym niemniej wśród ptaków, które są pod tym względem najlepiej zbadana grupą zwierząt, 9%-16% gatunków hybrydyzuje [4] [5]. Ekologiczne i ewolucyjne znaczenie międzygatunkowej hybrydyzacji jest przedmiotem sporów. Niektórzy naukowcy uważają mieszańce za "ślepą uliczkę ewolucji", ponieważ mieszańce często są sterylne lub wykazują obniżoną płodność a ich dostosowanie jest zazwyczaj niższe od osobników gatunków rodzicielskich [6]. Z drugiej strony zastosowanie metod molekularnych w badaniach populacyjnych i filogenetycznych wykazało, że epizody hybrydyzacji pozostawały w ścisłym związku z wieloma radiacjami adaptatywnymi (np. pielęgnic w Wielkich Jeziorach Afrykańskich [7], zięb Darwina na wyspach Galapagos [8]). Hybrydyzacja międzygatunkowa miała znaczenie także w ewolucji naczelnych - jak się okazuje, introgresja allelu mikrocefalin z archaicznej linii hominidów miała pozytywny wpływ na ewolucję wielkości mózgu u nowoczesnego Homo sapiens [9].

Inne języki
English: Crossbreeding
español: Mestizaje
français: Métissage