Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Výhody mezidruhového křížení

Poučení od blatnic a lejsků
 |  13. 3. 2008
 |  Vesmír 87, 152, 2008/3

Pářit se s jedinci cizího druhu je obecně považováno za velmi nevýhodné, neboť většinou vede k narození špatně adaptovaných, neživotaschopných nebo neplodných potomků. Pokud k mezidruhovému křížení v přírodě dojde, považujeme to spíše za nešťastný omyl či zoufalý počin samic, které nebyly schopny najít partnera svého vlastního druhu. Nedávná studie uveřejněná v časopise Science však naznačuje, že alespoň v některých případech může mezidruhové křížení přinášet určité výhody.

Jak vystačit s malou kaluží

V Severní Americe žijí dva blízce příbuzné druhy žab, blatnice nížinná (Spea bombifrons) a blatnice novomexická (Spea multiplicata). Jejich areály rozšíření se překrývají na jihozápadě Spojených států, kde občas dochází k mezidruhovému křížení. Hybridní samci jsou však z velké části neplodní a hybridní samice produkují méně vajíček. Páření s cizím druhem bylo proto považováno za velmi nevýhodné. Blatnice tráví většinu času zahrabané v zemi, kde se v hibernaci skrývají před nelítostným sluncem vyprahlých pouští amerického jihozápadu. Jednou za rok, v období letních bouřek, které v poušti vytvoří spousty větších i menších louží, se však žáby vyhrabou a začnou se o překot množit. Pro zdárný vývoj potomstva je důležité vybrat si dostatečně velkou a hlubokou louži, jinak hrozí, že voda vyschne dřív, než pulci dospějí. Blatnice novomexická se vyvíjí rychleji a prodělává metamorfózu zhruba o dva dny dříve než blatnice nížinná, a proto se dokáže rozmnožit i v mělčích a dříve vysychajících kalužích. Karin Pfennigová z Kalifornské univerzity zkoumala preference samic při výběru partnera v mělkých a hlubokých loužích a došla k překvapivému závěru. Zatímco v hlubokých loužích dávají samice blatnice nížinné přednost samcům svého vlastního druhu, v mělkých loužích přestanou být vybíravé a jsou svolné se pářit i se samci blatnice novomexické. Hybridní pulci se vyvíjejí rychleji než čistí nížinní pulci, a proto mají větší šanci, že dokončí metamorfózu dříve, než jejich louže vyschne. V následujícím roce se sice mnozí hybridní samci nerozmnoží a hybridní samičky vyprodukují méně vajíček, ale výsledek je pořád lepší než potomstvo žádné. K. Pfennigová je proto přesvědčena, že v případě mezidruhového křížení u amerických blatnic nejde o nešťastný omyl, nýbrž o adaptivní chování, které zvyšuje šanci potomstva na přežití.

Kde vzít obživu pro potomstvo

Podobný případ adaptivního mezidruhového křížení byl pozorován také v ptačí říši, a to u dvou evropských druhů lejsků. Stejně jako u žab nesmějí ani lejskové s pářením otálet. Jakmile se na jaře vrátí z teplých krajů, začnou se rozhlížet po vhodném partnerovi. U lejska bělokrkého (Ficedula albicolis) vede každé zpoždění k nižšímu počtu vyvedených mláďat, kdežto u lejska černohlavého (Ficedula hypoleuca) je vysoce úspěšné i hnízdění mírně zpožděné. Tento rozdíl pravděpodobně souvisí s rozdílným časovým rozložením potravy v habitatech zmíněných druhů. Tým švédsko-českých vědců zkoumající mezidruhové křížení na ostrovech v Baltském moři a v Jeseníkách, kde hnízdí oba druhy společně, zjistil, že většina mezidruhových párů mezi samicí lejska bělokrkého a samcem lejska černohlavého se ustaví právě v pokročilejší době, kdy už by bylo hnízdění se samcem vlastního druhu méně úspěšné. Samice tak zajišťují svému potomstvu lepší obživu, avšak riskují, že část hybridního potomstva bude neplodná.

Vychytralé ptačí samice

Na rozdíl od blatnic však vychytralé ptačí samice přišly hned na dva způsoby jak se s tímto problémem vypořádat. U lejsků, podobně jako u jiných ptáků, bývají neplodné pouze hybridní samice, zatímco samci jsou plodní. Protože u ptáků rozhoduje o pohlaví potomstva samice, která navíc dokáže s poměrem pohlaví svých mláďat poměrně snadno manipulovat, není až tak překvapivé, že bělokrké samice hnízdící s černohlavými samci vyvádějí průkazně víc samečků než samice hnízdící se samci svého vlastního druhu. Druhý způsob, jímž bělokrké samice z mezidruhových párů vylepšují naděje svého potomstva na další rozmnožení, je vcelku prozaický a spočívá ve zvýšené míře mimopárových páření se samci vlastního druhu hnízdícími v sousedních teritoriích. Značná část potomstva mezidruhových párů proto vůbec není hybridní, a tedy ani netrpí sníženou plodností. Ve výsledku tak mohou být samice hnízdící s cizím druhem úspěšnější v produkci potomstva než samice v čistých párech.

Literatura

K. S. Pfennig: Facultative mate choice drives adaptive hybridization, Science 318, 965–967, 2007
T. Veen, T. Borge, S. C. Griffith, G. P. Saetre, S. Bureš, L. Gustafsson, B. C. Sheldon: Hybridization and adaptive mate choice in flycatchers, Nature 411, 45–50, 2001
J. Rutkowska, A. V. Badyaev: Meiotic drive and sex determination: molecular and cytological mechanisms of sex ratio adjustment in birds, Phil. Trans. R. Soc. B. doi: 10.1098/rstb.2007.0006

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Genetika
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

Radka Storchová

Radka Storchová, Ph.D., (*1979) vystudovala biologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Na katedře zoologie Přf UK a na Arizonské univerzitě v Tucsonu se zabývá genetickými mechanizmy speciace u ptáků.

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné