Hybridstyrke
Hybridstyrke (eller hybridstyrke) er den forbedrede aktivitet og overlevelse hos hybridafkommet. Den tekniske betegnelse i genetik er heterose.
Indavl i en normal befolkning fører til, at afkommet bliver dårligere, mindre veltrænet, mindre frugtbart og normalt ikke lever lige så længe som forældrene. Det modsatte, nemlig overavl, fører til et veltrænet, sundt og frugtbart afkom. Denne effekt har været kendt i lang tid. Dyreavlere har kendt den siden det 18. århundrede, og Darwin har undersøgt den i detaljer med planter.
På den anden side gælder dette normalt ikke, når to forældre stammer fra vidt forskellige populationer, f.eks. forskellige underarter. I så fald er det mere almindeligt, at hybriderne har en lavere fitness. Muldyr er normalt ikke frugtbare, og det gør dem automatisk til mindre egnede, som det er et udtryk, der bruges i biologien. De er meget hårdføre dyr, men de efterlader kun få afkom. Forskernes gåde har været at forklare disse kendsgerninger.
Genetiske teorier
Når en population er lille eller indavlet, har den tendens til at miste genetisk diversitet. Tabet af fitness skyldes tab af genetisk diversitet. Indavlede stammer har en tendens til at være homozygote for recessive alleler. Recessive alleler har en tendens til at være svagt skadelige. Heterose eller hybridstyrke er på den anden side tendensen til, at outbred-stammer har en tendens til at overgå begge indavlede forældre i fitness.
I begyndelsen af det 20. århundrede, efter at Mendels love var blevet forstået og accepteret, blev der foreslået to forklaringer.
- Dominanshypotese. Uønskede recessive alleler fra den ene forælder undertrykkes af dominerende alleler fra den anden forælder. Indavlede stammer mister genetisk mangfoldighed, fordi de bliver homozygote på mange loci.
- Hypotesen om overdominans. Visse kombinationer af alleler, der kan opnås ved krydsning af to indavlede stammer, er fordelagtige hos heterozygoten. Tilfælde som f.eks. seglcelleanæmi viser dette på ét genlokus, og overdominans forklares ved, at dette sker på mange loci.
Genetisk grundlag for heterose . Dominanshypotese. Scenario A. Færre gener er underudtrykte hos det homozygote individ. Genudtrykket hos afkommet er lig med udtrykket hos den bedst egnede forælder. Overdominanshypotese. Scenario B. Overekspression af visse gener hos det heterozygote afkom. (Størrelsen af cirklen angiver ekspressionsniveauet for gen A)
Nuværende status
På nuværende tidspunkt synes den første idé at passe bedst til de faktiske omstændigheder. "Den nuværende opfattelse ... er, at dominanshypotesen er den vigtigste forklaring på tab af indavl og det høje udbytte af hybrider".
Der er fundet en epigenetisk effekt heterose hos planter og også hos dyr. MikroRNA'er (miRNA'er) er små ikke-kodende RNA'er, som undertrykker oversættelsen af messenger RNA'er (mRNA'er) eller nedbryder mRNA'er. miRNA'erne kan også have en virkning på hybridstiviteten.
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er hybrid vigour?
A: Hybrid vigour, også kendt som heterosis, er den forbedrede aktivitet og overlevelse hos hybridafkom.
Q: Hvad sker der, når der opstår indavl i en normal population?
A: Indavl i en normal population fører til, at afkommet bliver dårligere, mindre fit, mindre frugtbart og normalt ikke lever så længe som forældrene.
Q: Hvad er det modsatte af indavl?
A: Det modsatte af indavl er udavl, som fører til sunde, raske og frugtbare afkom.
Q: Hvor længe har dyreopdrættere kendt til effekten af udavl?
A: Dyreopdrættere har kendt til effekten af udavl siden det 18. århundrede.
Q: Hvad undersøgte Darwin i detaljer med planter?
A: Darwin undersøgte effekten af udavl i detaljer med planter.
Q: Gælder hybrid vigour altid, når to forældre kommer fra vidt forskellige populationer?
A: Nej, når to forældre kommer fra vidt forskellige populationer, som f.eks. forskellige underarter, gælder hybrid vigour normalt ikke. I det tilfælde er det mere almindeligt, at hybriderne har lavere fitness.
Q: Hvorfor har muldyr lavere fitness, selvom de er hårdføre dyr?
A: Muldyr er normalt ikke frugtbare, og det gør dem automatisk til dyr med lavere fitness, som det udtryk bruges i biologien. De er meget hårdføre dyr, men efterlader kun få afkom.
