กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 24 นาที

ลูกผสม (ชีววิทยา)

ในทางชีววิทยาลูกผสมคือลูกหลานที่เกิดจากการรวมคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่แตกต่างกันไม่ว่าจะเป็นสายพันธุ์ย่อยชนิดหรือสกุลผ่านการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศโดยทั่วไป

ลูกผสม (ชีววิทยา)

บทความนี้ดีมาก คลิกที่นี่เพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติม

ล่อเป็น สัตว์ลูกผสม ที่เป็นหมัน เกิด จากการผสมพันธุ์ระหว่าง ลาตัวผู้ กับ ม้าตัวเมียล่อมีขนาดเล็กกว่าม้า แต่แข็งแรงกว่าลา จึงเหมาะที่จะใช้เป็นสัตว์บรรทุกสัมภาระ

ในทางชีววิทยาลูกผสมคือลูกหลานที่เกิดจากการรวมคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่แตกต่างกันไม่ว่าจะเป็นสายพันธุ์ย่อยชนิดหรือสกุลผ่านการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศโดยทั่วไป หมายความว่าแต่ละเซลล์มีสารพันธุกรรมจากสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่แตกต่างกัน ในขณะที่สิ่งมีชีวิตที่มีบางเซลล์มาจากสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันเรียกว่าไคเมรา [ 1 ] ลูกผสมไม่จำเป็นต้องเป็นตัวกลางระหว่างพ่อแม่เสมอไป เช่น ในการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมแบบผสมผสาน (ซึ่งเป็นทฤษฎีที่ถูกปฏิเสธไปแล้วในพันธุศาสตร์ สมัยใหม่ โดยการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมแบบอนุภาค ) แต่สามารถแสดงความแข็งแรงของลูกผสมได้ บางครั้งอาจเติบโตใหญ่ขึ้นหรือสูงขึ้นกว่าพ่อแม่ทั้งสอง แนวคิดของลูกผสมถูกตีความแตกต่างกันในการผสมพันธุ์สัตว์และพืช ซึ่งมีความสนใจในความเป็นพ่อแม่ของแต่ละตัว ในพันธุศาสตร์ ความสนใจจะมุ่งเน้นไปที่จำนวนโครโมโซม ในอนุกรมวิธาน คำถามสำคัญคือ พ่อแม่ต้องมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกันมากแค่ไหนเพื่อให้ลูกหลานถูกจัดเป็นลูกผสม เนื่องจากการผสมข้ามพันธุ์ระหว่างชนิดในสกุลเดียวกันมักได้รับการปฏิบัติแตกต่าง จาก การผสมข้ามพันธุ์ระหว่างกลุ่มอนุกรมวิธาน ที่มีความสัมพันธ์ห่างไกลกันมากกว่า

สิ่งมีชีวิตต่างชนิดกันนั้นถูกแยกออกจากกันในด้านการสืบพันธุ์ด้วยอุปสรรคที่แข็งแกร่งต่อการผสมข้ามสายพันธุ์ ซึ่งรวมถึงความแตกต่างทางพันธุกรรมและรูปร่างลักษณะ ช่วงเวลาการเจริญพันธุ์ที่แตกต่างกัน พฤติกรรมและสัญญาณการผสมพันธุ์ และ การปฏิเสธ ทางสรีรวิทยาของเซลล์อสุจิหรือตัวอ่อน ที่กำลังพัฒนา บางอย่างเกิดขึ้นก่อนการปฏิสนธิและบางอย่างเกิดขึ้นหลังจากนั้น อุปสรรคที่คล้ายกันนี้มีอยู่ในพืชเช่นกัน โดยมีความแตกต่างในเรื่องช่วงเวลาการออกดอกพาหะนำละอองเรณู การยับยั้งการเจริญเติบโตของท่อละอองเรณู ความเป็นหมันของโซมาโตพลาสซึม ความเป็นหมันของเพศผู้จากยีนในไซโตพลาสซึม และโครงสร้างของโครโมโซม อย่างไรก็ตาม สัตว์บางชนิดและพืชหลายชนิดเป็นผลมาจากการเกิดสปีชีส์ใหม่จากลูกผสมรวมถึงพืชเศรษฐกิจที่สำคัญ เช่นข้าวสาลีซึ่งจำนวนโครโมโซมเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

รูปแบบหนึ่งของการผสมข้ามสายพันธุ์ที่มนุษย์ตั้งใจทำ คือการผสมข้ามสายพันธุ์ระหว่างพืชป่าและพืชเลี้ยง การผสมข้ามสายพันธุ์นี้พบได้ทั่วไปทั้งในด้านพืชสวน แบบดั้งเดิม และการเกษตร สมัยใหม่ ผลไม้ ดอกไม้ สมุนไพร และต้นไม้ที่มีประโยชน์ทางการค้าหลายชนิดได้มาจากการผสมข้ามสายพันธุ์ ดอกไม้ชนิดหนึ่งคือOenothera lamarckianaเป็นศูนย์กลางของการวิจัยทางพันธุศาสตร์ในยุคแรกๆ เกี่ยวกับการกลายพันธุ์และโพลีพลอยด์ นอกจากนี้ยังมีการผสมข้ามสายพันธุ์ในบางครั้งในธุรกิจปศุสัตว์และสัตว์เลี้ยง ลูกผสมระหว่างพืชป่าและพืชเลี้ยงที่รู้จักกันดี ได้แก่บีฟฟาโลและวูล์ฟด็อกการคัดเลือกพันธุ์สัตว์และพืชเลี้ยงโดยมนุษย์ยังส่งผลให้เกิดสายพันธุ์ ที่แตกต่างกัน (โดยปกติเรียกว่าพันธุ์ปลูกในกรณีของพืช) การผสมข้ามสายพันธุ์ระหว่างสายพันธุ์เหล่านี้ (โดยไม่มีสายพันธุ์ ป่าเข้ามาเกี่ยวข้อง ) บางครั้งก็ถูกเรียกว่า "ลูกผสม" อย่างไม่แม่นยำเช่นกัน

มนุษย์ลูกผสมเคยมีอยู่แล้วในยุคก่อนประวัติศาสตร์ ตัวอย่างเช่นเชื่อกัน ว่ามนุษย์ นีแอนเดอร์ทาล และมนุษย์ยุคใหม่ที่มีลักษณะทางกายวิภาคเหมือนกันได้ผสมพันธุ์กันเมื่อประมาณ 40,000 ปีที่แล้ว ส่วนสัตว์ ลูกผสมในตำนานปรากฏในวัฒนธรรมมนุษย์ในรูปแบบที่หลากหลาย เช่นมิโนทอร์ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างสัตว์ มนุษย์ และสัตว์ในตำนาน เช่นเซนทอร์และสฟิงซ์และเนฟิลิม ในคัมภีร์นอกสารบบ ของพระคัมภีร์ไบเบิลซึ่งถูกบรรยายว่าเป็นบุตรชั่วร้ายของเทวดาตกสวรรค์และหญิงสาวสวย

ความสำคัญ

ในวิวัฒนาการ

ปลาสเตอร์ เดิลฟิช ( Sturddlefish)เป็นลูกผสมระหว่างปลาพายอเมริกัน (American paddlefish)และปลาสเตอร์เจียนรัสเซีย (Russian sturgeon ) ซึ่งบรรพบุรุษร่วมกันสุดท้ายมีชีวิตอยู่เมื่อ 184 ล้านปีก่อน ลูกปลาสเตอร์เจียนรัสเซีย (a) และปลาพายอเมริกัน (d) อายุหนึ่งปี และลูกผสมของพวกมัน: (b) และ (c)

การผสมข้ามสายพันธุ์มีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการ แม้ว่าจะมีการถกเถียงกันมากเกี่ยวกับความสำคัญของมันก็ตาม เป็นที่ทราบกันว่าพืชประมาณ 25% และสัตว์ 10% สามารถสร้างลูกผสมกับสายพันธุ์อื่นอย่างน้อยหนึ่งสายพันธุ์[ 2 ]ตัวอย่างหนึ่งของประโยชน์เชิงปรับตัวจากการผสมข้ามสายพันธุ์คือ ลูกผสมสามารถสร้าง "สะพาน" ที่ส่งต่อยีนที่เป็นประโยชน์จากสายพันธุ์หนึ่งไปยังอีกสายพันธุ์หนึ่งได้ เมื่อลูกผสมผสมกลับกับสายพันธุ์พ่อแม่ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการถ่ายทอดยีน [ 3 ] ลูกผสมยังสามารถก่อให้เกิดการเกิดสปีชี ส์ ใหม่ได้ ไม่ว่าจะเป็นเพราะลูกผสมไม่เข้ากันทางพันธุกรรมกับพ่อแม่และไม่เข้ากันเอง หรือเพราะลูกผสมครอบครองนิเวศวิทยาที่แตกต่างจากพ่อแม่ทั้งสอง

การผสมข้ามสายพันธุ์เป็นกลไกที่พบได้บ่อยเป็นพิเศษสำหรับการเกิดสปีชีส์ใหม่ในพืช และปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีว่ามีความสำคัญต่อประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของพืช[ 4 ]พืชมักจะสร้างโพลีพลอยด์ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีโครโมโซมมากกว่าสองชุด การเพิ่มจำนวนจีโนมทั้งหมดเป็นสองเท่าเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าในวิวัฒนาการของพืช เมื่อพืชสองชนิดผสมข้ามสายพันธุ์ ลูกผสมอาจเพิ่มจำนวนโครโมโซมเป็นสองเท่าโดยการรวมจีโนมนิวเคลียร์ทั้งหมดของพ่อแม่ทั้งสอง ทำให้ลูกหลานไม่สามารถสืบพันธุ์กับพ่อแม่ได้เนื่องจากจำนวนโครโมโซมที่แตกต่างกัน

ในการอนุรักษ์

ผลกระทบจากกิจกรรมของมนุษย์ต่อสิ่งแวดล้อมส่งผลให้มีการผสมข้ามพันธุ์ระหว่างสายพันธุ์ในภูมิภาคเพิ่มมากขึ้น และการแพร่กระจายของสายพันธุ์ต่างถิ่นทั่วโลกก็ส่งผลให้เกิดการผสมข้ามสายพันธุ์เพิ่มขึ้นเช่นกัน ปรากฏการณ์นี้ถูกเรียกว่ามลภาวะทางพันธุกรรมเนื่องจากมีความกังวลว่าอาจคุกคามการสูญพันธุ์ของหลายสายพันธุ์ ในทำนองเดียวกันการกัดเซาะทางพันธุกรรมจาก การปลูกพืช เชิงเดี่ยวอาจทำลายแหล่งพันธุกรรมของหลายสายพันธุ์สำหรับการผสมพันธุ์ในอนาคต

ผลกระทบด้านการอนุรักษ์จากการผสมข้ามสายพันธุ์ระหว่างชนิดพันธุ์ต่างๆ เป็นที่ถกเถียงกันอย่างมาก ในขณะที่การผสมข้ามสายพันธุ์อาจคุกคามชนิดพันธุ์หรือสายพันธุ์ที่หายากได้โดยการ "กลบ" ประชากรที่มีพันธุกรรม "บริสุทธิ์" ด้วยลูกผสม การผสมข้ามสายพันธุ์ก็อาจช่วยรักษาสายพันธุ์ที่หายากจากการสูญพันธุ์ได้ด้วยการนำความหลากหลายทางพันธุกรรมเข้ามา[ 5 ] [ 6 ]มีการเสนอว่าการผสมข้ามสายพันธุ์อาจเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพโดยการอนุญาตให้สิ่งมีชีวิตปรับตัวได้ และความพยายามที่จะรักษาสภาพแยกจากกันของสายพันธุ์ "บริสุทธิ์" อาจเป็นอันตรายต่อการอนุรักษ์โดยการลดความหลากหลายทางพันธุกรรมและศักยภาพในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในชนิดพันธุ์ที่มีประชากรน้อย[ 7 ] [ 2 ] [ 8 ]ในขณะที่ชนิดพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์มักได้รับการคุ้มครองตามกฎหมาย ลูกผสมมักถูกยกเว้นจากการคุ้มครอง ส่งผลให้เกิดความท้าทายต่อการอนุรักษ์

นิรุกติศาสตร์

ไลเกอร์ สัตว์ลูกผสมระหว่างสิงโตและเสือที่ถูกเพาะพันธุ์ในกรงเลี้ยง

คำว่า hybrid มาจากภาษาละตินhybridaซึ่งใช้สำหรับการผสมข้ามพันธุ์ เช่น หมูบ้านกับหมูป่า คำนี้เริ่มใช้กันอย่างแพร่หลายในภาษาอังกฤษในศตวรรษที่ 19 แม้ว่าจะพบตัวอย่างการใช้คำนี้ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 17 ก็ตาม[ 9 ]

ลูกผสมที่เห็นได้ชัดมักได้รับการตั้งชื่อโดยใช้คำผสมโดยเริ่มตั้งแต่ช่วงปี 1920 จากการผสมพันธุ์ลูกผสมระหว่างเสือกับสิงโต ( liger และ tigon ) [ 10 ] ตัวอย่างเช่นcama , pumapard , sturddlefishและwholphin

ดังที่เห็นได้จากหลากหลายสาขาวิชา

การผสมพันธุ์สัตว์และพืช

จากมุมมองของนักปรับปรุงพันธุ์สัตว์และพืช มีลูกผสมหลายประเภทที่เกิดจากการผสมข้ามสายพันธุ์ภายในสปีชีส์เดียวกัน เช่น ระหว่างสายพันธุ์ ที่แตกต่าง กัน[ 11 ]ลูกผสมแบบผสมเดี่ยวเกิดจากการผสมข้ามระหว่างสิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์แท้ สองชนิด ซึ่งให้ลูกผสม F1 (รุ่นลูกรุ่นแรก) การผสมข้ามระหว่างสายพันธุ์โฮโมไซกัสที่แตกต่างกันสองสายพันธุ์จะให้ลูกผสม F1 ที่เป็นเฮเทอโรไซกัส โดยมี อัลลีลสองตัว ตัวหนึ่งมาจากพ่อแม่แต่ละฝ่าย และโดยทั่วไปแล้วอัลลีลหนึ่งจะเป็นอัลลีลเด่นและอีกอัลลีล หนึ่งเป็นอัลลีลด้อย โดยทั่วไปแล้ว รุ่น F1 จะมีลักษณะ ทางฟีโนไทป์ ที่เหมือนกัน โดยให้ลูกหลานที่มีลักษณะคล้ายคลึงกันทั้งหมด[ 12 ] ลูกผสมแบบผสมคู่เกิดจากการผสมข้ามระหว่างลูกผสม F1 ที่แตกต่างกันสองชนิด (เช่น มีปู่ย่าตายายที่ไม่เกี่ยวข้องกันสี่คน) [ 13 ] ลูกผสมแบบผสมสามทางเกิดจากการผสมข้ามระหว่างลูกผสม F1 กับสายพันธุ์ที่สืบพันธุ์ในตัวเอง ลูกผสมแบบผสมสามทางเกิดจากการผสมข้ามระหว่างลูกผสมแบบผสมสามทางที่แตกต่างกันสองชนิด[ 14 ]ลูกผสมท็อปครอส (หรือ "ท็อปครอส") เกิดจากการผสมพันธุ์ระหว่างตัวผู้คุณภาพสูงหรือพันธุ์แท้กับตัวเมียคุณภาพต่ำกว่า โดยมีจุดประสงค์เพื่อปรับปรุงคุณภาพของลูกหลานโดยเฉลี่ย[ 15 ]

ลูกผสมของประชากรเกิดจากการผสมข้ามพันธุ์ของพืชหรือสัตว์ในประชากร หนึ่ง กับประชากรอื่น ซึ่งรวมถึงลูกผสมระหว่างสายพันธุ์หรือการผสมข้ามพันธุ์ระหว่างสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน[ 16 ]ในทางชีววิทยา ผลของการผสมข้ามพันธุ์ของประชากรสองกลุ่มเรียกว่าประชากรสังเคราะห์[ 17 ]

ในด้านพืชสวนคำว่าลูกผสมที่เสถียรใช้เพื่ออธิบายพืชปีเดียวที่หากปลูกและผสมพันธุ์ในแปลงปลูก พืช ชนิดเดียวขนาด เล็ก ที่ปราศจากละอองเกสร จากภายนอก (เช่น เรือนกระจกที่มีการกรองอากาศ) จะให้ลูกหลานที่มีลักษณะ "ตรงตามสายพันธุ์" ในแง่ของฟีโนไทป์ กล่าวคือ เป็นสิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์ได้ตรงตามสายพันธุ์[ 18 ]

ชีวภูมิศาสตร์

การผสมข้ามสายพันธุ์สามารถเกิดขึ้นได้ในเขตลูกผสมที่ขอบเขตทางภูมิศาสตร์ของสายพันธุ์ ชนิดย่อย หรือสายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่แตกต่างกันทับซ้อนกัน ตัวอย่างเช่น ผีเสื้อLimenitis arthemisมีชนิดย่อยหลักสองชนิดในอเมริกาเหนือ คือL. a. arthemis (ผีเสื้อสีขาว) และL. a. astyanax (ผีเสื้อสีม่วงจุดแดง) ผีเสื้อสีขาวมีแถบสีขาวสดใสบนปีก ในขณะที่ผีเสื้อสีม่วงจุดแดงมีเฉดสีฟ้าอมเขียวที่เย็นกว่า การผสมข้ามสายพันธุ์เกิดขึ้นระหว่างพื้นที่แคบๆ ทั่ว New England ทางตอนใต้ของ Ontario และ Great Lakes ซึ่งเป็น "เขตเชื่อมต่อ" สายพันธุ์ย่อยเหล่านี้เกิดขึ้นในภูมิภาคเหล่านี้[ 19 ]เขตลูกผสมอื่นๆ ได้เกิดขึ้นระหว่างสายพันธุ์พืชและสัตว์ที่ได้รับการอธิบายไว้แล้ว

พันธุศาสตร์

Oenothera lamarckianaเป็นลูกผสมตามธรรมชาติที่คงอยู่ถาวร ซึ่งได้รับการศึกษาอย่างละเอียดโดยนักพันธุศาสตร์ฮูโก เดอ ฟริสภาพประกอบโดย เดอ ฟริส ปี 1913

จากมุมมองทางพันธุศาสตร์ สามารถจำแนกไฮบริดได้หลายประเภท[ 20 ] [ 21 ] ไฮบริดทางพันธุกรรมมีอัลลีล ที่แตกต่างกันสองแบบของ ยีนเดียวกันโดยตัวอย่างเช่น อัลลีลหนึ่งอาจกำหนดสีขนที่อ่อนกว่าอีกอัลลีลหนึ่ง[ 20 ] [ 21 ]ไฮบริดโครงสร้างเกิดจากการรวมตัวของเซลล์สืบพันธุ์ ที่มีโครงสร้างแตกต่างกันอย่างน้อยหนึ่งโครโมโซม อันเป็นผลมาจากความผิดปกติทางโครงสร้าง[ 20 ] [ 21 ]ไฮบริดเชิงจำนวนเกิดจากการรวมตัวของเซลล์สืบพันธุ์ที่มีจำนวนโครโมโซมแฮพลอยด์ต่าง กัน [ 20 ] [ 21 ]ไฮบริดถาวรเกิดขึ้นเมื่อมีเพียงจีโนไทป์ เฮเทอโรไซกัสเท่านั้น ที่เกิดขึ้น เช่นในOenothera lamarckiana [ 22 ] เนื่องจากการรวมกันของโฮโมไซกัสทั้งหมดเป็นอันตรายถึงชีวิต[ 20 ] [ 21 ]ในช่วงต้นประวัติศาสตร์ของพันธุศาสตร์Hugo de Vriesสันนิษฐานว่าสิ่งเหล่านี้เกิดจากการกลายพันธุ์[ 23 ] [ 24 ]

การเสริมยีน

การเสริมกันทางพันธุกรรมเป็นการทดสอบการผสมพันธุ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในพันธุศาสตร์ เพื่อตรวจสอบว่า กลายพันธุ์ที่แยกได้สองตัว ที่มี ฟีโนไทป์เหมือนกัน (หรือคล้ายกัน) นั้น มีข้อบกพร่องใน ยีนเดียวกันหรือในยีนที่แตกต่างกัน (ดูการเสริมกัน ) [ 25 ] หากสิ่งมีชีวิตลูกผสมที่มีจีโนมของสิ่งมีชีวิตพ่อแม่กลายพันธุ์สองตัวที่แตกต่างกันแสดง ฟีโนไทป์ แบบปกติโดยทั่วไปจะถือว่าสิ่งมีชีวิตพ่อแม่กลายพันธุ์ทั้งสองมีข้อบกพร่องในยีนที่แตกต่างกัน หากสิ่งมีชีวิตลูกผสมแสดงฟีโนไทป์กลายพันธุ์ที่ชัดเจน สิ่งมีชีวิตพ่อแม่กลายพันธุ์ทั้งสองจะถือว่ามีข้อบกพร่องในยีนเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี สิ่งมีชีวิตลูกผสมอาจแสดงฟีโนไทป์ที่เป็นแบบปกติเพียงเล็กน้อย (หรือบางส่วน) และสิ่งนี้อาจสะท้อนถึงการเสริมกันภายในยีน (ระหว่างอัลลีล)

อนุกรมวิธาน

จากมุมมองของอนุกรมวิธานลูกผสมจะแตกต่างกันไปตามพ่อแม่ ลูกผสมระหว่างสายพันธุ์ย่อย ที่ต่างกัน (เช่น ระหว่างสุนัขและหมาป่าเอเชีย ) เรียกว่าลูกผสมภายในสายพันธุ์[ 26 ]ลูกผสมระหว่างสายพันธุ์คือลูกหลานที่เกิดจากการผสมพันธุ์ระหว่างสายพันธุ์[ 27 ]ซึ่งบางครั้งส่งผลให้เกิดการสร้างสายพันธุ์ลูกผสม[ 28 ]ลูกผสมระหว่างสกุลเกิดจากการผสมพันธุ์ระหว่างสกุลที่ต่างกัน เช่น ระหว่างแกะและแพะ[ 29 ]ลูกผสมระหว่างวงศ์ เช่นระหว่างไก่กับไก่ฟ้าหรือไก่ป่า ได้รับการอธิบายอย่างน่าเชื่อถือแต่ หายากมาก[ 30 ]ลูกผสมระหว่างอันดับ (ระหว่างอันดับที่แตกต่างกัน) มีจำนวนน้อย แต่ได้รับการสร้างขึ้นระหว่างเม่นทะเลStrongylocentrotus purpuratus (ตัวเมีย) และเหรียญทรายDendraster excentricus (ตัวผู้) [ 31 ]

ชีววิทยา

การแสดงออกของลักษณะทางพันธุกรรมจากพ่อแม่

เป็นลูกผสมระหว่างไก่ฟ้าเลดี้แอมเฮิร์สต์ ( Chrysolophus amherstiae ) กับไก่ฟ้าอีกสายพันธุ์หนึ่ง ซึ่งน่าจะเป็นไก่ฟ้าสีทอง ( Chrysolophus pictus )

เมื่อสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่แตกต่างกันผสมพันธุ์กัน ลูกผสมที่ได้มักจะมีลักษณะที่เป็นกลาง (เช่น พ่อแม่พืชชนิดหนึ่งมีดอกสีแดง อีกชนิดหนึ่งมีดอกสีขาว และลูกผสมมีดอกสีชมพู) [ 32 ]โดยทั่วไป ลูกผสมยังรวมลักษณะที่พบได้เฉพาะในพ่อแม่ชนิดใดชนิดหนึ่งเท่านั้น (เช่นลูกผสมนกอาจรวมหัวสีเหลืองของพ่อแม่ชนิดหนึ่งกับท้องสีส้มของอีกชนิดหนึ่ง) [ 32 ]

กลไกการแยกตัวทางการสืบพันธุ์

ลูกผสมระหว่างสายพันธุ์เกิดจากการผสมพันธุ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตสองสายพันธุ์ โดยปกติจะเป็นสายพันธุ์ที่อยู่ในสกุลเดียวกัน ลูกหลานจะมีลักษณะและคุณสมบัติของทั้งพ่อและแม่ แต่ส่วนใหญ่มักเป็นหมันทำให้ไม่สามารถถ่ายทอดยีนระหว่างสายพันธุ์ได้[ 33 ]ความเป็นหมันมักเกิดจากจำนวนโครโมโซมที่แตกต่างกันระหว่างสองสายพันธุ์ ตัวอย่างเช่นลามี 62 โครโมโซมม้ามี 64 โครโมโซม และล่อหรือฮินนี มี 63 โครโมโซม ล่อ ฮินนี และลูกผสมระหว่างสายพันธุ์อื่นๆ ที่ปกติ เป็นหมัน ไม่สามารถผลิตเซลล์สืบพันธุ์ที่สามารถมีชีวิตได้ เนื่องจากความแตกต่างในโครงสร้างของโครโมโซมทำให้การจับคู่และการแยกตัวระหว่างไมโอซิส ไม่เป็นไปอย่างเหมาะสม ไมโอซิสจึงหยุดชะงัก และไม่มีการสร้างอสุจิและไข่ที่สามารถมีชีวิตได้ อย่างไรก็ตาม มีรายงานว่าล่อตัวเมียสามารถมีบุตรได้โดยมีลาเป็นพ่อ[ 34 ]

กลไกต่างๆ มากมายจำกัดความสำเร็จของการผสมข้ามสายพันธุ์ รวมถึงความแตกต่างทางพันธุกรรมที่มากระหว่างสายพันธุ์ส่วนใหญ่ อุปสรรคต่างๆ ได้แก่ ความแตกต่างทางสัณฐานวิทยา ช่วงเวลาการเจริญพันธุ์ที่แตกต่างกัน พฤติกรรมและสัญญาณการผสมพันธุ์ และการปฏิเสธทางสรีรวิทยาของเซลล์อสุจิหรือตัวอ่อนที่กำลังพัฒนา บางอย่างเกิดขึ้นก่อนการปฏิสนธิ บางอย่างเกิดขึ้นหลังจากนั้น[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]

ในพืช อุปสรรคบางประการต่อการผสมข้ามพันธุ์ ได้แก่ ความแตกต่างของช่วงเวลาการออกดอก ตัวนำการผสมเกสรที่แตกต่างกัน การยับยั้งการเจริญเติบโตของท่อละอองเรณู ความเป็นหมันของโซมาโตพลาสซึม ความเป็นหมันของเพศผู้ในไซโตพลาสซึม-ยีน และความแตกต่างทางโครงสร้างของโครโมโซม[ 39 ]

การเกิดสปีชีส์ใหม่

ข้าวสาลี ดูรัมเป็นเทตราพลอยด์ซึ่งได้มาจาก ข้าว สาลีเอมเมอร์ป่าซึ่งเป็นลูกผสมของหญ้าป่าดิพลอยด์สองชนิด ได้แก่Triticum urartuและหญ้าแพะป่า เช่นAegilops searsiiหรือAe. speltoides [ 40 ]

สัตว์บางชนิดเป็นผลมาจากการผสมข้ามสายพันธุ์ แมลงวัน Loniceraเป็นลูกผสมตามธรรมชาติหมาป่าแดง อเมริกัน ดูเหมือนจะเป็นลูกผสมระหว่างหมาป่าสีเทาและหมาป่าโคโยตี้[ 41 ]แม้ว่าสถานะทางอนุกรมวิธานของมันจะเป็นประเด็นถกเถียง[ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]กบกินได้ของยุโรปเป็นลูกผสมกึ่งถาวรระหว่างกบสระน้ำและกบหนองน้ำประชากรของมันต้องการการมีอยู่ของสายพันธุ์พ่อแม่อย่างน้อยหนึ่งสายพันธุ์อย่างต่อเนื่อง[ 45 ]ภาพวาดในถ้ำบ่งชี้ว่ากระทิงยุโรปเป็นลูกผสมตามธรรมชาติของวัว ป่า ออรอคส์และกระทิงสเตปป์[ 46 ] [ 47 ]

การผสมข้ามพันธุ์ ของพืชพบได้บ่อยกว่าการผสมข้ามพันธุ์ของสัตว์ พืชผลหลายชนิดเป็นลูกผสม โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้าว สาลีโพลีพลอยด์ บางชนิดมีโครโมโซมสี่ชุด (เตตราพลอยด์) หรือหกชุด (เฮกซาพลอยด์) ในขณะที่ข้าวสาลีชนิดอื่นมี (เช่นเดียวกับ สิ่งมีชีวิต ยูคาริโอต ส่วนใหญ่ ) สองชุด ( ดิพลอยด์ ) ดังนั้นเหตุการณ์การผสมข้ามพันธุ์จึงน่าจะเกี่ยวข้องกับการเพิ่มจำนวนชุดโครโมโซมเป็นสองเท่า ทำให้เกิดการแยกทางพันธุกรรมในทันที[ 48 ]

การผสมข้ามสายพันธุ์อาจมีความสำคัญต่อการเกิดสปีชีส์ใหม่ในกลุ่มพืชบางกลุ่ม อย่างไรก็ตาม การเกิดสปีชีส์ใหม่แบบลูกผสมโฮโมพลอยด์ (โดยไม่เพิ่มจำนวนชุดโครโมโซม) อาจเกิดขึ้นได้ยาก: ในปี 1997 มีเพียงตัวอย่างตามธรรมชาติ 8 ตัวอย่างเท่านั้นที่ได้รับการอธิบายอย่างครบถ้วน การศึกษาเชิงทดลองชี้ให้เห็นว่าการผสมข้ามสายพันธุ์เป็นเส้นทางที่รวดเร็วในการเกิดสปีชีส์ใหม่ ซึ่งเป็นการคาดการณ์ที่ได้รับการยืนยันจากข้อเท็จจริงที่ว่าลูกผสมรุ่นแรกและสปีชีส์ลูกผสมโบราณมีจีโนมที่ตรงกัน หมายความว่าเมื่อการผสมข้ามสายพันธุ์เกิดขึ้นแล้วจีโนมลูกผสม ใหม่ สามารถคงความเสถียรได้[ 49 ]

เขตลูกผสมหลายแห่งเป็นที่ทราบกันดีว่าบริเวณที่ขอบเขตการกระจายพันธุ์ของสองสายพันธุ์มาบรรจบกัน และลูกผสมก็เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องเป็นจำนวนมาก เขตลูกผสมเหล่านี้มีประโยชน์ในฐานะระบบแบบจำลองทางชีววิทยาสำหรับการศึกษาถึงกลไกการเกิดสายพันธุ์ใหม่ การวิเคราะห์ดีเอ็นเอของหมีที่ถูกนักล่ายิงในดินแดนตะวันตกเฉียงเหนือ เมื่อเร็ว ๆ นี้ ได้ยืนยันการมีอยู่ของลูกผสมหมีกริซลี-หมีขั้วโลก ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและสามารถสืบพันธุ์ ได้[ 50 ]

ความแข็งแรงของลูกผสม

ความแข็งแรงของลูกผสม : ลูกผสม Salvia jurisicii x salvia nutans (ด้านบนตรงกลาง มีดอก) มีความสูงกว่าพ่อแม่ของมัน คือSalvia jurisicii (ถาดตรงกลาง) หรือSalvia nutans (ด้านบนซ้าย)

การผสมข้ามพันธุ์ระหว่างสายพันธุ์ที่แยกจากกันในการสืบพันธุ์มักส่งผลให้ลูกผสมมีสมรรถภาพต่ำกว่าพ่อแม่ทั้งสอง อย่างไรก็ตาม ลูกผสมไม่ได้มีลักษณะอยู่ตรงกลางระหว่างพ่อแม่เสมอไป (ราวกับว่ามีการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมแบบผสมผสาน) แต่บางครั้งอาจแข็งแรงกว่าหรือมีประสิทธิภาพดีกว่าสายพันธุ์หรือพันธุ์ของพ่อแม่ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเฮเทอโรซิส ความแข็งแรงของลูกผสม หรือข้อได้เปรียบของเฮเทอโรไซโกต์ ปรากฏการณ์ นี้พบได้บ่อยที่สุดในลูกผสมของพืช[ 51 ]ฟีโนไทป์ที่ก้าวข้ามขีดจำกัดคือฟีโนไทป์ที่แสดงลักษณะที่รุนแรงกว่าสายพันธุ์พ่อแม่ทั้งสอง[ 52 ]นักปรับปรุงพันธุ์พืชใช้เทคนิคหลายอย่างในการผลิตลูกผสม รวมถึงการผสมพันธุ์ตามสายพันธุ์และการสร้างลูกผสมที่ซับซ้อน ตัวอย่างที่สำคัญทางเศรษฐกิจคือข้าวโพด ลูกผสม ซึ่งให้ผลผลิตเมล็ดที่สูงกว่าพันธุ์ผสมเปิดอย่างมากเมล็ดพันธุ์ลูกผสมครองตลาดเมล็ดพันธุ์ข้าวโพดเชิงพาณิชย์ในสหรัฐอเมริกา แคนาดา และประเทศผู้ผลิตข้าวโพดรายใหญ่อื่นๆ อีกมากมาย[ 53 ]

ในลูกผสม ลักษณะใดๆ ที่อยู่นอกเหนือขอบเขตความแปรปรวนของพ่อแม่ (และดังนั้นจึงไม่ใช่ลักษณะกลางระหว่างพ่อแม่) ถือว่าเป็นเฮเทอโรซิส เฮเทอโรซิสเชิงบวกทำให้ลูกผสมแข็งแรงกว่า อาจจะแข็งแรงกว่าหรือใหญ่กว่า ในขณะที่เฮเทอโรซิสเชิงลบหมายถึงลูกผสมที่อ่อนแอกว่าหรือเล็กกว่า[ 54 ]เฮเทอโรซิสพบได้ทั่วไปในลูกผสมทั้งสัตว์และพืช ตัวอย่างเช่น ลูกผสมระหว่างสิงโตกับเสือตัวเมีย (" ไลเกอร์ ") มีขนาดใหญ่กว่าพ่อแม่ทั้งสองมาก ในขณะที่ " ไทกอน " (สิงโตตัวเมีย × เสือ) มีขนาดเล็กกว่า ในทำนองเดียวกัน ลูกผสมระหว่างไก่ฟ้าธรรมดา ( Phasianus colchicus ) กับไก่บ้าน ( Gallus gallus ) มีขนาดใหญ่กว่าพ่อแม่ทั้งสอง เช่นเดียวกับลูกผสมที่เกิดจากไก่ฟ้าธรรมดากับไก่ฟ้าตัวเมียสีทอง ( Chrysolophus pictus ) [ 55 ]ลูกผสมประเภทแรกไม่มีเดือย แต่มีในพ่อแม่ทั้งสอง[ 56 ]

อิทธิพลของมนุษย์

การผสมข้ามพันธุ์ที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์

การผสมข้ามสายพันธุ์ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากผลกระทบของมนุษย์ต่อสิ่งแวดล้อม[ 57 ]ผ่านผลกระทบต่างๆ เช่นการแตกแยกของถิ่นที่อยู่และการนำสายพันธุ์เข้ามา[ 58 ]ผลกระทบดังกล่าวทำให้การอนุรักษ์พันธุกรรมของประชากรที่กำลังเกิดการผสมข้ามสายพันธุ์ เป็นเรื่องยาก มนุษย์ได้นำสายพันธุ์ต่างๆ ทั่วโลกเข้ามาสู่สิ่งแวดล้อมเป็นเวลานาน ทั้งโดยตั้งใจเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ เช่นการควบคุมทางชีวภาพและโดยไม่ตั้งใจ เช่น การหลุดรอดโดยบังเอิญของแต่ละตัว การนำเข้าสายพันธุ์สามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อประชากร รวมถึงการผสมข้ามสายพันธุ์ด้วย[ 21 ] [ 59 ]

การจัดการ

ตัวอย่างดอกไม้ลูกผสมจากกลุ่มลูกผสมของAquilegia pubescensและAquilegia formosa

มีแนวคิดต่อเนื่องกันเป็น 3 ประเภทที่ค่อนข้างชัดเจนเกี่ยวกับการผสมข้ามสายพันธุ์ที่เกิดจากมนุษย์ ได้แก่ การผสมข้ามสายพันธุ์โดยไม่มีการถ่ายทอดยีน การผสมข้ามสายพันธุ์ที่มีการถ่ายทอดยีนอย่างแพร่หลาย (การผสมกลับกับสายพันธุ์พ่อแม่) และกลุ่มลูกผสม (ประชากรที่มีความหลากหลายสูง มีการผสมพันธุ์กันมาก รวมถึงการผสมกลับกับสายพันธุ์พ่อแม่) แผนการจัดการสำหรับประชากรนั้นจะเปลี่ยนแปลงไปขึ้นอยู่กับว่าประชากรนั้นอยู่ในช่วงใดของแนวคิดต่อเนื่องนี้ ปัจจุบันการผสมข้ามสายพันธุ์เป็นประเด็นที่มีการถกเถียงกันอย่างมากในการจัดการสัตว์ป่าและการจัดการถิ่นที่อยู่ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกกำลังสร้างการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ เช่น ความแตกต่างในการกระจายตัวของประชากร ซึ่งเป็นสาเหตุทางอ้อมของการเพิ่มขึ้นของการผสมข้ามสายพันธุ์ที่เกิดจากมนุษย์[ 57 ]

นักอนุรักษ์มีความเห็นไม่ตรงกันเกี่ยวกับเวลาที่เหมาะสมที่จะยอมแพ้ต่อประชากรที่กำลังกลายเป็นฝูงลูกผสม หรือพยายามที่จะรักษาประชากรที่ยังคงเป็นสายพันธุ์แท้เอาไว้ เมื่อประชากรกลายเป็นลูกผสมอย่างสมบูรณ์ เป้าหมายก็คือการอนุรักษ์ลูกผสมเหล่านั้นเพื่อป้องกันการสูญเสีย นักอนุรักษ์จะพิจารณาแต่ละกรณีตามข้อดีข้อเสีย โดยขึ้นอยู่กับการตรวจพบลูกผสมภายในประชากร แทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะกำหนดนโยบายการผสมพันธุ์ที่เป็นเอกภาพ เพราะการผสมพันธุ์อาจเกิดขึ้นอย่างมีประโยชน์เมื่อเกิดขึ้น "ตามธรรมชาติ" และเมื่อฝูงลูกผสมเป็นหลักฐานเดียวที่เหลืออยู่ของสายพันธุ์ก่อนหน้า พวกมันก็จำเป็นต้องได้รับการอนุรักษ์เช่นกัน[ 57 ]

การผสมพันธุ์ทางพันธุกรรมและการสูญพันธุ์

สายพันธุ์ที่พัฒนาขึ้นในระดับภูมิภาคอาจถูกคุกคามด้วยการสูญพันธุ์เมื่อมีการนำอัลลีลหรือยีนใหม่เข้ามาซึ่งเปลี่ยนแปลงสายพันธุ์นั้น บางครั้งเรียกว่าการผสมทางพันธุกรรม[ 60 ]การผสมข้ามสายพันธุ์และการถ่ายทอดยีน ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ในประชากรตามธรรมชาติและประชากรลูกผสมของวัสดุพันธุกรรมใหม่ อาจนำไปสู่การแทนที่จีโนไทป์ ท้องถิ่น หากลูกผสมมีความเหมาะสม มากกว่า และมีข้อได้เปรียบในการผสมพันธุ์เหนือสายพันธุ์หรือชนิดพันธุ์พื้นเมือง เหตุการณ์การผสมข้ามสายพันธุ์เหล่านี้อาจเป็นผลมาจากการนำจีโนไทป์ที่ไม่ใช่ถิ่นกำเนิดเข้ามาโดยมนุษย์หรือผ่านการดัดแปลงถิ่นที่อยู่ ทำให้สายพันธุ์ที่เคยแยกจากกันมาติดต่อกัน การผสมทางพันธุกรรมอาจเป็นอันตรายอย่างยิ่งสำหรับสายพันธุ์ที่หายากในถิ่นที่อยู่โดดเดี่ยว ซึ่งในที่สุดจะส่งผลกระทบต่อประชากรในระดับที่ไม่มีประชากรที่มีความแตกต่างทางพันธุกรรมดั้งเดิมเหลืออยู่เลย[ 61 ] [ 62 ]

ผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพและความมั่นคงทางอาหาร

การปฏิวัติเขียวในศตวรรษที่ 20 อาศัยการผสมพันธุ์เพื่อสร้างพันธุ์ที่มีผลผลิตสูงพร้อมกับการพึ่งพาปัจจัยนำเข้า เช่นปุ๋ยสารกำจัดศัตรูพืชและระบบชลประทาน เพิ่มมากขึ้น [ 63 ]

ในด้านการเกษตรและการเลี้ยงสัตว์การใช้การผสมพันธุ์แบบดั้งเดิมของการปฏิวัติเขียวช่วยเพิ่มผลผลิตโดยการผสมพันธุ์พันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูงการแทนที่พันธุ์พื้นเมืองในท้องถิ่น ประกอบกับการผสมข้ามพันธุ์โดยไม่ได้ตั้งใจ (การผสมทางพันธุกรรม) ได้ลดแหล่งยีนของพันธุ์ป่าและพันธุ์พื้นเมืองต่างๆ ส่งผลให้ความหลากหลายทางพันธุกรรมลด ลง [ 64 ]เนื่องจากพันธุ์พื้นเมืองมักปรับตัวได้ดีกับสภาพอากาศที่รุนแรงในท้องถิ่นและมีภูมิคุ้มกันต่อเชื้อโรคในท้องถิ่น นี่จึงอาจเป็นการกัดเซาะทางพันธุกรรมอย่างมีนัยสำคัญของแหล่งยีนสำหรับการผสมพันธุ์ในอนาคต ดังนั้น นักพันธุศาสตร์พืชเชิงพาณิชย์จึงพยายามผสมพันธุ์พันธุ์ที่ "ปรับตัวได้อย่างกว้างขวาง" เพื่อต่อต้านแนวโน้มนี้[ 65 ]

กลุ่มอนุกรมวิธานที่แตกต่างกัน

ในสัตว์

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

พูมาพาร์ดคือลูกผสมระหว่างเสือพูมาและเสือดาวซึ่งเป็นแมวสองชนิดที่อยู่ในวงศ์ ย่อยต่าง กัน

ตัวอย่างที่คุ้นเคยของลูกผสมในวงศ์ม้าได้แก่ ล่อ ซึ่งเป็นลูกผสมระหว่างม้าตัวเมียกับลาตัวผู้ และฮินนี ซึ่งเป็นลูกผสมระหว่างลาตัวเมียกับม้าตัวผู้ ลูกผสมที่มีลักษณะเสริมกัน เช่น ล่อและฮินนี เรียกว่า ลูกผสมแบบผกผัน[ 66 ]หมีขั้วโลกและหมีสีน้ำตาลเป็นอีกกรณีหนึ่งของคู่สายพันธุ์ที่ผสมพันธุ์กัน[ 67 ]และการผสมข้ามสายพันธุ์ระหว่างสายพันธุ์หมีที่ไม่ใช่พี่น้องดูเหมือนจะมีส่วนในการกำหนดแผนผังวงศ์หมี[ 68 ]ในบรรดาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ผสมข้ามสายพันธุ์กันอีกมากมาย ได้แก่อูฐลูกผสมซึ่งเป็นลูกผสมระหว่างอูฐแบกเทรียนกับอูฐโดรเมดารี [ 69 ] มีตัวอย่างของลูกผสมในวงศ์แมว มากมาย รวมถึงไลเกอร์ลูกผสมสัตว์ที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์รู้จักคือคุงกา ลูกผสมในวงศ์ม้า ซึ่งผลิตขึ้นเพื่อใช้เป็นสัตว์ใช้งานและสัญลักษณ์แสดงสถานะเมื่อ 4,500 ปีก่อนในอุมม์ เอล-มาร์ราประเทศซีเรียในปัจจุบัน[ 70 ] [ 71 ]

คาวิลี ไค ลูก วอลฟินรุ่นที่สองเกิดจากการผสมพันธุ์ระหว่างโลมาปากขวด ตัวผู้ และวอลฟินตัวเมียรุ่นแรก (ซึ่งเป็นลูกผสมระหว่างโลมาปากขวดและวาฬเพชฌฆาตเทียม )

การค้นพบการเกิดสปีชีส์ลูกผสมครั้งแรกในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลเกิดขึ้นในปี 2014 โลมาไคลมีน ( Stenella clymene ) เป็นลูกผสมของโลมาแอตแลนติกสองสายพันธุ์ ได้แก่ โลมาสปินเนอร์และโลมาลาย [ 72 ] ในปี 2019 นักวิทยาศาสตร์ยืนยันว่ากะโหลกที่พบเมื่อ 30 ปีก่อนเป็นลูกผสมระหว่างวาฬเบลูกาและวาฬนาร์วาฬ ซึ่งได้รับการขนาน นามว่านาร์ลูกา[ 73 ]

นก

การผสมข้ามสายพันธุ์เป็นเรื่องปกติในนก นกลูกผสมถูกเพาะพันธุ์โดยมนุษย์โดยเจตนา แต่การผสมข้ามสายพันธุ์ก็เป็นเรื่องปกติในธรรมชาติเช่นกันนกน้ำมีอัตราการผสมข้ามสายพันธุ์สูงเป็นพิเศษ โดยอย่างน้อย 60% ของสายพันธุ์เป็นที่ทราบกันว่าผลิตลูกผสมกับสายพันธุ์อื่น[ 74 ]ในบรรดาเป็ด เป็ดมัลลาร์ดผสมข้ามสายพันธุ์กับสายพันธุ์อื่น ๆ อย่างกว้างขวาง และความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมระหว่างเป็ดมีความซับซ้อนมากขึ้นจากการไหลเวียนของยีนอย่างกว้างขวางระหว่างเป็ดมัลลาร์ดป่าและเป็ดมัลลาร์ดเลี้ยง[ 75 ]

ลูกผสมระหว่างสายพันธุ์ที่พบได้บ่อยที่สุดชนิดหนึ่งในห่านคือลูกผสมระหว่างห่านเกรย์แล็กและห่านแคนาดา ( Anser anser x Branta canadensis ) กลไกหนึ่งที่เป็นไปได้สำหรับการเกิดลูกผสมในห่านเหล่านี้คือปรสิตในรัง ข้ามสาย พันธุ์ โดยไข่จะถูกวางไว้ในรังของสายพันธุ์อื่นเพื่อให้พ่อแม่ที่ไม่ใช่พ่อแม่ทางชีววิทยาเลี้ยงดู ลูกห่านจะจดจำและในที่สุดก็จะหาคู่ในสายพันธุ์ที่เลี้ยงดูมัน แทนที่จะเป็นสายพันธุ์ของพ่อแม่ทางชีววิทยา[ 74 ]

บางครั้งผู้เพาะพันธุ์นกในกรงจะผสมพันธุ์นกลูกผสมที่เรียกว่ามิวล์ระหว่างนกฟินช์ สายพันธุ์ต่างๆ เช่นนกฟินช์สีทอง × นกคานารี[ 76 ]

สัตว์สะเทPนน้ำสะเทPนบก

ในบรรดาสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก ซาลาแมนเดอร์ยักษ์ญี่ปุ่นและซาลาแมนเดอร์ยักษ์จีนได้สร้างลูกผสมที่คุกคามการอยู่รอดของซาลาแมนเดอร์ยักษ์ญี่ปุ่นเนื่องจากการแข่งขันแย่งชิงทรัพยากรที่คล้ายคลึงกันในญี่ปุ่น[ 77 ]

ปลา

ในบรรดาปลา มีกลุ่มลูกผสมตามธรรมชาติประมาณ 50 ตัวระหว่างฉลามครีบดำออสเตรเลียและฉลามครีบดำธรรมดาที่ มีขนาดใหญ่กว่า ถูกพบที่ชายฝั่งตะวันออกของออสเตรเลียในปี 2012 [ 78 ]

ปลาสเตอร์เจียนรัสเซียและปลาพายอเมริกันถูกผสมพันธุ์กันในที่กักขังโดยการผสมอสุจิจากปลาพายและไข่จากปลาสเตอร์เจียน ซึ่งส่งผลให้ได้ลูกที่สามารถมีชีวิตรอดได้โดยไม่คาดคิด ลูกผสมนี้เรียกว่าปลาสเตอร์ดเดิ ลฟิ ช[ 79 ] [ 80 ]

เซฟาโลคอร์เดต

สกุล AsymmetronและBranchiostomaทั้งสองสกุลสามารถผลิตลูกผสมที่มีชีวิตรอดได้ แม้ว่าจะไม่มีตัวใดมีชีวิตรอดจนถึงวัยผู้ใหญ่เลยก็ตาม ทั้งๆ ที่บรรพบุรุษร่วมกันของพ่อแม่มีชีวิตอยู่เมื่อหลายสิบล้านปีก่อน[ 81 ] [ 82 ]

แมลง

ในบรรดาแมลง ผึ้งนักฆ่าที่เรียกกันว่านั้นเกิดขึ้นโดยบังเอิญระหว่างความพยายามที่จะผสมพันธุ์ผึ้งสายพันธุ์หนึ่งที่จะผลิตน้ำผึ้งได้มากขึ้นและปรับตัวเข้ากับสภาพเขตร้อนได้ดีขึ้น โดยการผสมพันธุ์ผึ้งน้ำผึ้งยุโรปกับผึ้งแอฟริกัน[ 83 ]

ผีเสื้อ Colias eurythemeและC. philodiceยังคงมีความเข้ากันได้ทางพันธุกรรมเพียงพอที่จะผลิตลูกผสมที่มีชีวิตรอดได้[ 84 ] การเกิดสปีชีส์ลูกผสมอาจทำให้เกิดผีเสื้อ Heliconius ที่หลากหลาย [ 85 ] แต่เรื่องนี้ยัง เป็นที่ถกเถียงกันอยู่[ 86 ]

มดเก็บเกี่ยวสองชนิดที่ใกล้เคียงกันคือPogonomyrmex barbatusและPogonomyrmex rugosusได้วิวัฒนาการให้พึ่งพาการผสมข้ามสายพันธุ์ เมื่อราชินีผสมพันธุ์ไข่ของเธอกับอสุจิจากตัวผู้ในสายพันธุ์เดียวกัน ลูกที่ได้จะเป็นราชินีตัวใหม่เสมอ และเมื่อเธอผสมพันธุ์ไข่กับอสุจิจากตัวผู้ของสายพันธุ์อื่น ลูกที่ได้จะเป็นมดงานที่เป็นหมันเสมอ (และเนื่องจากมดเป็นแฮพลอยด์-ดิพลอยด์ ไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์จะกลายเป็นตัวผู้) หากไม่ผสมพันธุ์กับตัวผู้ของสายพันธุ์อื่น ราชินีจะไม่สามารถผลิตมดงานได้ และจะไม่สามารถสร้างอาณานิคมของตนเองได้[ 87 ]

ในพืช

ต้นแพลนลอนดอน(Platanus × hispanica ) เป็นลูกผสมตามธรรมชาติ นิยมปลูกริมถนน

พืชสามารถผสมพันธุ์กันได้ง่ายกว่าสัตว์ และลูกผสมที่ได้มักจะเจริญพันธุ์ได้ง่ายกว่า พืชหลายชนิดเป็นผลมาจากการผสมพันธุ์ร่วมกับโพลีพลอยดีซึ่งเป็นการเพิ่มจำนวนโครโมโซม การเพิ่มจำนวนโครโมโซมช่วยให้เกิดไมโอซิสอย่างเป็นระเบียบ จึงสามารถผลิตเมล็ดที่งอกได้[ 88 ]

โดยทั่วไปแล้วพืชลูกผสมจะได้รับชื่อที่มีเครื่องหมาย "×" (ไม่ใช่ตัวเอียง) เช่นPlatanus × hispanicaสำหรับต้นแพลนลอนดอน ซึ่งเป็นลูกผสมตามธรรมชาติของP. orientalis (แพลนตะวันออก) และP. occidentalis (ไซคามอร์อเมริกัน) [ 89 ] [ 90 ]ชื่อของพ่อแม่อาจคงไว้ทั้งหมด ดังที่เห็นในPrunus persica × Prunus americanaโดยระบุชื่อของพ่อแม่ฝ่ายหญิงก่อน หรือหากไม่ทราบ ให้ระบุชื่อของพ่อแม่ตามลำดับตัวอักษร[ 91 ]

พืชสายพันธุ์ที่เข้ากันได้ทางพันธุกรรมอาจไม่ผสมพันธุ์กันในธรรมชาติด้วยเหตุผลหลายประการ รวมถึงการแยกทางภูมิศาสตร์ ความแตกต่างของช่วงเวลาออกดอก หรือความแตกต่างของแมลงผสมเกสร สายพันธุ์ที่มนุษย์นำมารวมกันในสวนอาจผสมพันธุ์กันเองตามธรรมชาติ หรือการผสมพันธุ์อาจเกิดขึ้นได้จากความพยายามของมนุษย์ เช่น การเปลี่ยนแปลงช่วงเวลาออกดอกหรือการผสมเกสรเทียม บางครั้งมนุษย์สร้างลูกผสมขึ้นมาเพื่อผลิตพืชที่ดีขึ้นซึ่งมีลักษณะบางอย่างของสายพันธุ์พ่อแม่แต่ละสายพันธุ์ ปัจจุบันมีการทำงานมากมายเกี่ยวกับลูกผสมระหว่างพืชปลูกและญาติป่าของพวกมันเพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อโรคหรือความยืดหยุ่นต่อสภาพภูมิอากาศสำหรับทั้งพืชผลทางการเกษตรและพืชสวน[ 92 ]

พืชผลบางชนิด เป็นลูกผสม จากสกุลที่แตกต่างกัน (ลูกผสมระหว่างสกุล) เช่นTriticale × Triticosecaleซึ่งเป็นลูกผสมระหว่างข้าวสาลีและข้าวไรย์[ 93 ]พันธุ์ข้าวสาลีสมัยใหม่และโบราณส่วนใหญ่เป็นลูกผสมข้าวสาลีขนมปัง Triticum aestivumเป็นลูกผสมเฮกซาพลอยด์ของหญ้าป่าสามชนิด[ 40 ]ผลไม้เชิงพาณิชย์หลายชนิดรวมถึงโลแกนเบอร์รี่ ( Rubus × loganobaccus ) [ 94 ]และเกรปฟรุต ( Citrus × paradisi ) [ 95 ]เป็นลูกผสม เช่นเดียวกับสมุนไพรในสวน เช่นสะระแหน่ ( Mentha × piperita ) [ 96 ]และต้นไม้ เช่นต้นแพลนลอนดอน ( Platanus × hispanica ) [ 97 ] [ 98 ]ในบรรดาลูกผสมพืชตามธรรมชาติหลายชนิด ได้แก่Iris albicansซึ่งเป็นลูกผสมที่เป็นหมันที่แพร่กระจายโดยการแบ่งเหง้า[ 99 ]และOenothera lamarckianaซึ่งเป็นดอกไม้ที่เป็นหัวข้อของการทดลองที่สำคัญโดยHugo de Vriesซึ่งทำให้เกิดความเข้าใจเกี่ยวกับโพลีพลอยดี[ 22 ]

ภาวะเป็นหมันในลูกผสมที่ไม่ใช่โพลีพลอยด์มักเป็นผลมาจากจำนวนโครโมโซม หากพ่อแม่มีจำนวนคู่โครโมโซมที่แตกต่างกัน ลูกหลานจะมีจำนวนโครโมโซมเป็นเลขคี่ ซึ่งทำให้ไม่สามารถสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ที่มีโครโมโซมสมดุลได้ [ 101 ]แม้ว่าสิ่งนี้จะไม่เป็นที่พึงประสงค์ในพืชผล เช่น ข้าวสาลี ซึ่งการปลูกพืชที่ไม่ผลิตเมล็ดจะเป็นเรื่องไร้ประโยชน์ แต่ก็เป็นคุณลักษณะที่น่าสนใจในผลไม้บางชนิดกล้วยและแตงโมไตร พลอย ด์ได้รับการผสมพันธุ์โดยเจตนาเพราะไม่ผลิตเมล็ดและยังเป็นพาร์เทโนคาร์ปิกอีก ด้วย [ 102 ]

ในเชื้อรา

การผสมข้ามสายพันธุ์ระหว่างเชื้อราเป็นเรื่องปกติและเป็นที่ยอมรับกันดี โดยเฉพาะใน ยีสต์ [ 103 ] ยีสต์ลูกผสมพบได้ทั่วไปและถูกนำมาใช้ในกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์ เช่นการผลิตเบียร์[ 104 ]และ การ ทำไวน์[ 105 ] ตัวอย่างเช่น การผลิตเบียร์ลาเกอร์เป็นที่ทราบกันดีว่าดำเนินการโดยยีสต์Saccharomyces pastorianus [ 106 ] ซึ่งเป็น ลูกผสม ที่ทนต่อความเย็นระหว่างSaccharomyces cerevisiaeและSaccharomyces eubayanus [ 107 ] ซึ่ง ช่วยให้เกิดการหมักที่อุณหภูมิต่ำ

ในมนุษย์

กะโหลกศีรษะ Oase 2อาจเป็นลูกผสม ระหว่างมนุษย์ และนีแอนเดอร์ทาล

มีหลักฐานของการผสมข้ามสายพันธุ์ระหว่างมนุษย์ยุคใหม่และสายพันธุ์อื่นๆ ในสกุลHomoในปี 2010 โครงการจีโนมของมนุษย์นีแอนเดอร์ทาลแสดงให้เห็นว่า 1–4% ของดีเอ็นเอจากผู้คนทั้งหมดที่ยังมีชีวิตอยู่ในปัจจุบัน นอกเหนือจากชาวแอฟริกันใต้ทะเลทราย ซาฮาราเกือบทั้งหมด มีมรดกทางพันธุกรรมของมนุษย์นีแอนเดอร์ทาล การวิเคราะห์จีโนมของชาวยุโรปและชาวเอเชียตะวันออก 600 คน พบว่าเมื่อรวมกันแล้วครอบคลุม 20% ของจีโนมของมนุษย์นีแอนเดอร์ทาลที่มีอยู่ในประชากรมนุษย์ยุคใหม่[ 108 ]ประชากรมนุษย์โบราณอาศัยอยู่และผสมพันธุ์กับมนุษย์นีแอนเด อ ร์ทาล มนุษย์เดนิโซวันและอย่างน้อยอีกหนึ่งสายพันธุ์ของHomoที่สูญพันธุ์ไปแล้ว[ 109 ] ดังนั้น ดีเอ็นเอของมนุษย์ นีแอนเดอร์ทาลและมนุษย์เดนิโซวันจึงถูกรวมเข้ากับดีเอ็นเอของมนุษย์โดยการถ่ายทอดยีน[ 110 ]

ในปี พ.ศ. 2541 โครงกระดูกยุคก่อนประวัติศาสตร์ที่สมบูรณ์ที่พบในโปรตุเกสซึ่งก็คือ โครงกระดูก เด็กลาเปโดมีลักษณะทั้งของมนุษย์ยุคใหม่ทางกายวิภาคและนีแอนเดอร์ทาล [ 111 ] กะโหลกศีรษะมนุษย์โบราณบางชิ้นที่มีโพรงจมูกขนาดใหญ่เป็นพิเศษและกะโหลกสมองที่มีรูปร่างผิดปกติ แสดงถึงลูกผสมระหว่างมนุษย์และนีแอนเดอร์ทาล กระดูกขากรรไกรของมนุษย์อายุ 37,000 ถึง 42,000 ปีที่พบในถ้ำโออาเซของโรมาเนียมีร่องรอยของบรรพบุรุษนีแอนเดอร์ทาล[ a ] ​​จากเพียงสี่ถึงหกชั่วอายุคนก่อนหน้า[ 113 ]ยีนทั้งหมดจากนีแอนเดอร์ทาลในประชากรมนุษย์ปัจจุบันสืบเชื้อสายมาจากพ่อที่เป็นนีแอนเดอร์ทาลและแม่ที่เป็นมนุษย์[ 114 ]

ตำนาน

ใน ตำนานเทพเจ้ากรีกโบราณ(ตามตำนานฉบับหนึ่ง) เชื่อกันว่ามิโนทอร์เป็นลูกของปาซิฟาเอและวัวขาว

นิทานพื้นบ้านและตำนานบางครั้งมีสัตว์ลูกผสมในตำนานอยู่ด้วย เช่นมิโนทอร์เป็นลูกของมนุษย์ชื่อปาซิฟาเอและวัวขาว[ 115 ]บ่อยครั้งที่สัตว์เหล่านั้นเป็นการผสมผสานลักษณะทางกายภาพของสัตว์สองชนิดขึ้นไป สัตว์ในตำนาน และมนุษย์ โดยไม่มีข้อบ่งชี้ว่าเป็นผลมาจากการผสมพันธุ์ เช่นเซนทอร์ (มนุษย์/ม้า) คิเมรา (แพะ/สิงโต/งู) ฮิปโปแคมป์ (ปลา/ม้า) และสฟิงซ์ (หญิง/สิงโต) [ 116 ]พันธสัญญาเดิม กล่าวถึง ยักษ์ลูกผสมครึ่งมนุษย์รุ่นแรกที่เรียกว่าเนฟิลิม [ 117 ] [ 118 ] ในขณะที่หนังสือเอโนคซึ่งเป็นคัมภีร์นอกสารบบอธิบายว่าเนฟิลิมเป็นบุตรที่ชั่วร้ายของทูตสวรรค์ที่ตกสวรรค์และหญิงสาวที่มีเสน่ห์[ 119 ]

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. ^ลักษณะที่บ่งบอกถึงเชื้อสายมนุษย์นีแอนเดอร์ทาล ได้แก่ ขากรรไกรกว้างและฟันขนาดใหญ่ที่ใหญ่ขึ้นไปทางด้านหลังของปาก [ 112 ]
  • การ ผสมข้ามสายพันธุ์เทียม เก็บถาวรเมื่อวันที่ 8 มีนาคม 2021 ที่Wayback Machine  – การผสมข้ามสายพันธุ์เทียมในกล้วยไม้
  • ไก่บ้านลูกผสม
  • นักวิทยาศาสตร์สร้างผีเสื้อลูกผสม  – การสร้างสายพันธุ์ใหม่ผ่านการผสมข้ามสายพันธุ์นั้นเคยคิดว่าเป็นเรื่องปกติเฉพาะในพืช และเป็นเรื่องหายากในสัตว์ (เก็บถาวรเมื่อวันที่ 3 ธันวาคม 2551)
  • ตัวอ่อนลูกผสมของมนุษย์คืออะไร? (เก็บถาวรเมื่อวันที่ 25 กุมภาพันธ์ 2555)
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hybrid_(biology)&oldid=1359939323 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ลูกผสม (ชีววิทยา)

ในทางชีววิทยาลูกผสมคือลูกหลานที่เกิดจากการรวมคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่แตกต่างกันไม่ว่าจะเป็นสายพันธุ์ย่อยชนิดหรือสกุลผ่านการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศโดยทั่วไป

ในวิวัฒนาการ

การผสมข้ามสายพันธุ์มีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการ แม้ว่าจะมีการถกเถียงกันมากเกี่ยวกับความสำคัญของมันก็ตาม เป็นที่ทราบกันว่าพืชประมาณ 25% และสัตว์ 10% สามารถสร้างลูกผสมกับสายพันธุ์อื่นอย่างน้อยหนึ่งสายพันธุ์ [ 2 ]...

ในการอนุรักษ์

ผลกระทบจากกิจกรรมของมนุษย์ต่อสิ่งแวดล้อม ส่งผลให้มีการผสมข้ามพันธุ์ระหว่างสายพันธุ์ในภูมิภาคเพิ่มมากขึ้น และการแพร่กระจายของ สายพันธุ์ต่างถิ่น ทั่วโลกก็ส่งผลให้เกิดการผสมข้ามสายพันธุ์เพิ่มขึ้นเช่นกัน ปรากฏการณ์นี้ถูกเรียกว่า มลภาวะทางพันธุกรรม...

นิรุกติศาสตร์

คำว่า hybrid มาจากภาษาละติน hybrida ซึ่งใช้สำหรับการผสมข้ามพันธุ์ เช่น หมูบ้านกับหมูป่า คำนี้เริ่มใช้กันอย่างแพร่หลายในภาษาอังกฤษในศตวรรษที่ 19 แม้ว่าจะพบตัวอย่างการใช้คำนี้ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 17 ก็ตาม [ 9 ]