Krzyżowanie się zwierząt. Hybrydyzacja nie taka zła?

Zwierzęta unikają krzyżowania się z przedstawicielami innych gatunków. Czy słusznie? Okazuje się, że są i korzystne strony takiej hybrydyzacji. Mieszańce służą jako mosty do przenoszenia pewnych genów między gatunkami – mówi genetyk dr hab. Wiesław Babik.
„Szacuje się, że między 5 a 10 proc. gatunków różnych zwierząt krzyżuje się w naturze z przynajmniej jednym innym gatunkiem. U roślin z kolei jest to bardzo częste – to kilkadziesiąt procent” – mówi w rozmowie z PAP biolog ewolucyjny Wiesław Babik z Uniwersytetu Jagiellońskiego. Za swoje badania, m.in. nad ewolucją przystosowawczą zwierząt, otrzymał prestiżową Nagrodę Narodowego Centrum Nauki w zakresie nauk o życiu. Wyniki jego badań mogą pomóc w wypracowaniu nowych strategii ochrony zagrożonych zwierząt i rzucają nowe światło na to, jak powstają gatunki.

„Patrząc globalnie, zwierzęta raczej unikają krzyżowania się z innymi gatunkami, bo potomstwo może być nie najlepszej jakości” – mówi biolog. Przyznaje, że mieszańce mogą być np. mniej atrakcyjne dla przedstawicieli gatunków, z których się wywodzą albo np. słabiej radzić sobie w środowisku. Mogą jednak istnieć pewne pozytywne aspekty hybrydyzacji. „Mieszańce mogą służyć jako most, którym przesyłane są geny między gatunkami” – opowiada naukowiec.

Dr Babik w swoich badaniach skupił się na pewnych szczególnych genach – tzw. MHC – genach zgodności tkankowej. To te geny, które są u ludzi odpowiedzialne za odrzucanie przeszczepów. Na co dzień pełnią jednak one inną, bardzo ważną funkcję – umożliwiają układowi odpornościowemu odróżnienie swoich komórek od obcych – pozwalają więc np. walczyć z patogenami.

„Geny zgodności tkankowej różnią się od innych genów: żeby dobrze spełniały swoją funkcję, potrzebna jest ich bardzo duża różnorodność w obrębie gatunku. Każda nowa forma genu MHC zwiększa szanse na rozpoznanie pasożyta, którego inni nie rozpoznali. W ten sposób osobniki zyskują przewagę nad innymi” – opisuje dr Babik. Krzyżowanie się z innymi gatunkami umożliwia pozyskanie do puli genetycznej danego gatunku takich genów MHC, których wcześniej w danym gatunku nie było.

Dr Babik w swoich pracach bada, co się dzieje w procesie krzyżowania dwóch różnych gatunków traszek. Jeden z gatunków płazów żyje w Karpatach, drugi – prawie w całej Europie. Gatunki te rozdzieliły się ok. 3 mln lat temu, ale i tak mogą mieć płodne potomstwo. Dr Babik przyznaje, że może być tak, że potomstwo dwóch gatunków ma wady rozwojowe albo np. ma większe trudności z pozyskaniem pokarmu. Ale i tak hybrydy na tyle często rozmnażają się, że przekazują dalej swoje geny.

„Większość genów, które są niekorzystne w danym gatunku, >>rozcieńcza<< się w kolejnych pokoleniach, przestaje mieć znaczenie. Ale za to geny, które są korzystne, zyskują przewagę. Jest ich coraz więcej” – mówi biolog. Podkreśla, że nie chodzi o to, że to geny zgodności tkankowej z innego gatunku są lepsze, ale że są inne. Dzięki hybrydom przenoszą się z jednego gatunku na drugi. „Mogą stanowić gotową receptę na walkę z pasożytami u gatunku, który je dostaje” – komentuje naukowiec.
 
„Nasz zespół właściwie jako pierwszy pokazał, że geny MHC łatwiej przechodzą między gatunkami niż inne geny” – opisuje dr Babik. Zaznaczył, że równocześnie ukazały się np. publikacje wskazujące, że ten sam mechanizm dotyczący takich genów zachodził też w historii ludzkości – 20-30 tys. lat temu do ludzkiej puli genów przeniknęły geny zgodności tkankowej denisowian – gatunku ludzi, który do dziś już wyginął.

Dr Babik zdradza, że są pewne hipotezy, które wskazują na to, że geny zgodności tkankowej mają wpływ na postrzeganie atrakcyjności drugiej osoby. Pewne badania wskazują, że ludzie za atrakcyjniejszy uważają zapach osób o zupełnie innych genach MHC niż mają sami. Podobnie jest w przypadku myszy. „My testowaliśmy podobne mechanizmy u niedźwiedzi. Ale z naszych badań już nic podobnego nie wyszło” – przyznaje dr Babik.

Naukowiec ma nadzieję, że badania nad genami zgodności tkankowej pomogą w wypracowaniu nowych strategii ochrony zagrożonych gatunków. „Jeśli populacja jakiegoś gatunku jest niewielka, hybrydyzacja z innym gatunkiem być może mogłaby pomóc w przetrwaniu” – mówi badacz. Dodaje, że w ekstremalnych przypadkach już krzyżuje się zagrożony gatunek z gatunkiem do niego najbardziej podobnym. „Ludzie, którzy zajmują się ochroną gatunków, robią to niechętnie – uważają, że może to powodować zanieczyszczenie puli genów wymierającego gatunku. Ale badania pokazują, że czasem korzyści mogą przeważyć nad kosztami” – zaznacza badacz.