Na lekcjach biologii uczy się, że zwierzęta różnych gatunków, kiedy się ze sobą krzyżują, nie mogą wydawać na świat płodnego potomstwa. Sztandarowym przykładem jest muł - mieszaniec konia i osła, który jest zazwyczaj bezpłodny.

Życie jednak nie jest aż tak czarno-białe: ucieka z wymyślonych przez człowieka szufladek. W przyrodzie granice między gatunkami całkiem często się zacierają, a blisko spokrewnione gatunki dość często jednak krzyżują się ze sobą. Proces ten nazywany jest hybrydyzacją.

Potomstwo powstałe z międzygatunkowych krzyżówek często rzeczywiście funkcjonuje znacznie gorzej niż ich rodzice - ma np. wysoką śmiertelność, zanim osiągnie wiek rozrodczy. Wynika to ze zbyt dużych różnic w genomie matki i ojca oraz z istnienia wielu niekompatybilności między dwoma gatunkami. A tak rozbieżne cechy trudno połączyć w jednym organizmie.

Zdarza się jednak, że potomstwo jest zdolne do rozrodu. I przekazuje geny dalej.

Powstawanie gorzej radzących sobie mieszańców wcale nie musi być ślepą uliczką ewolucji. Niesie długoterminowe korzyści dla całego gatunku, bo pozwala na przepływ między gatunkami genów odporności na patogeny.

Analizują to naukowcy z UJ w artykule w "Molecular Biology and Evolution". Przedstawiciele zespołu przesłali informację o swoich badaniach w przesłanym PAP komunikacie.

Badania dr. Tomasza Gaczorka i zespołu z UJ pokazują, że międzygatunkowy transfer genów – fachowo nazywany introgresją - jest zwykle bardzo ograniczony. Jednakże, niektóre typy genów - np. te związane z odpornością - mogą łatwiej pokonywać międzygatunkową barierę niż inne.

Wśród potencjalnych kandydatów na geny zapewniające bezpośrednią korzyść dla jednego z gatunków często wymienia się geny Głównego Układu Zgodności Tkankowej (MHC).

Układ odpornościowy ma ważne zadanie - musi bronić organizmu - i zwalczać wszystko, co mu zagraża. Dlatego musi sprawnie odróżniać komórki obce, np. komórki pasożytów czy patogenów - od swoich. A takie zadanie ma Główny Układ Zgodności Tkankowej. Pasożyty i patogeny robią wszystko, by nie dać się wykryć i żyć spokojnie kosztem gospodarza. Jeśli więc gospodarz wypracuje udoskonalenie w obronie przed intruzami - nowy "wykrywacz" obcych komórek, nadchodzi trudny czas dla pasożytów. Świeże warianty genów MHC w puli genetycznej gatunku są więc niezwykle pożądane.

Międzynarodowy zespół naukowców pod kierownictwem prof. Wiesława Babika z Uniwersytetu Jagiellońskiego porównał, w jakim tempie następuje introgresja MHC i innych genów u różnych mieszańców. Przeanalizowano niemal 30 różnych grup mieszańców - były to zarówno ryby, płazy, gazy, ptaki, jak i ssaki.

Badania wykazały jednoznacznie powszechność introgresji genów MHC pomiędzy gatunkami oraz dostarczyły dowodów na znacznie szybsze tempo introgresji genów MHC w porównaniu do średniej ogólnogenomowej. A to oznacza, że o ile większość genów obcego gatunku jest szybko rugowana z genomu kolejnych pokoleń jako niepasujące, o tyle nowe w danym gatunku geny MHC przyjmowane są w ewolucji "z otwartymi rękami" i przekazywane potomstwu. Badania pokazały również, że jest to ciągły i nieustanny proces, prawdopodobnie pozwalający gatunkom na szybszą odpowiedź na pojawiające się zagrożenia.

"Wyniki badań skłaniają również do redefinicji ochrony zagrożonych gatunków" - piszą naukowcy. Powszechny był dotąd pogląd, że w ochronie ginących gatunków należy za wszelką cenę utrzymywać czystość puli genetycznej i nie krzyżować zagrożonych gatunków zwierząt z gatunkami spokrewnionymi. Te badania pokazują tymczasem, że takie podejście może utrudniać efektywną adaptację w obliczu nowych patogenów.

"Prezentowane badania wpisują się zatem w podnoszony od pewnego czasu w środowisku naukowym postulat aktywnej ochrony gatunków poprzez zwiększanie ich zmienności genetycznej, co może być kluczowe dla ich przetrwania w czasie obserwowanych zmian klimatycznych" - piszą przedstawiciele zespołu w komunikacie.

Materiał prasowy dostępny jest na stronie internetowej. 

Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

lt/ zan/