Согласно дарвиновской эволюции видообразование – образование новых и отличных видов – происходит постепенно путем генетических изменений и естественного отбора наилучших черт в борьбе за выживание и размножение.

Традиционно считалось, что механизмом генетического изменения является мутация ДНК. Однако исследования последних десятилетий показали, что генетическая рекомбинация, эпигенетическая модификация и гибридизация могут иметь большее влияние, чем мутации, в генерировании генетических вариаций, приводящих к появлению новых признаков и видов (видообразование).

Генетическая рекомбинация у эукариот (организмов, имеющих клетки с ядром) – это обмен генетическим материалом между родительскими хромосомами при продуцировании гамет (мейоз). Этот обмен дает новые комбинации генетической информации, которые могут привести к признакам у потомков, отличающихся от тех, что встречаются у любого родителя.

Heliconius hecaleЭпигенетические модификации происходят в результате сложного взаимодействия между геномом и клеточной средой, что приводит к изменениям в развитии и дифференциации экспрессии генов. Некоторые из этих модификаций становятся наследственными изменениями, которые происходят не из-за изменений в последовательности ДНК, а из-за изменений в регулировании экспрессии генов.¹

Известно, что гибридизация видов происходит у растений и некоторых животных и ее суть в сочетании генетической информации от двух организмов разных родов, видов, пород или сортов путем полового размножения.

Гибридизация между двумя видами или родами, как правило, неудачна, но иногда может привести к жизнеспособному потомству.

Люди долгое время пытались производить новые виды животных и растений путем гибридизации, и с начала ХХ века учёные провели многочисленные эксперименты, многие из которых задокументированы в научной литературе.²

Влияние гибридизации на получение новых сортов и видов растений известно в течение определенного времени, но все больше признается у животных. Однако роль гибридизации в эволюционной диверсификации животных остается неясной, а вопрос, является ли межвидовая гибридизация важна как механизм, порождающий биологическое разнообразие, является предметом споров.³

Гибридные растения относительно распространены, но гибридные таксоны животных, как представляется, относительно редки, хотя гибридные особи достаточно распространены.⁴ Несколько видов животных являются результатом гибридизации: некоторые рыбы,⁵ лягушки⁶ и несколько ящериц,⁷ одно морское млекопитающее (продельфин Климене⁸) и несколько птиц.⁹ Американский рыжий волк (American red wolf) мог бы быть гибридом между койотом и серым волком.

Гибридизация была задокументирована у насекомых, причем много случаев диплоидных, двуполых видов гибридного происхождения, хотя некоторые из них были тщательно проверены.¹⁰

Недавнее исследование показывает, что гибридизация действительно может быть причиной существования различных видов некоторых насекомых.¹¹ Группа исследователей во главе с Натаниелем Эдельманом из Гарвардского университета вместе с другими исследователями из США, Европы и Южной Америки показала, что гибридизация является важным фактором видообразования среди группы ярко окрашенных бабочек в роде геликоний (Heliconius).

Существует около 39 видов этих «длиннокрылых» бабочек, все они обитают в тропиках и субтропиках Нового Света. Их личинки питаются лианами пассифлоры и являются хорошо известными примерами неприятных на вкус насекомых.

В этом исследовании ученые проанализировали геномы шестнадцати видов геликониусов и сравнили их с геномами девяти видов других родов. Результаты показали, что многие виды имеют историю гибридизации, породившей новые комбинации генов и новые вариации бабочек Heliconius.

Данное исследование указывает на то, что естественная гибридизация может быть гораздо более существенной, чем гибридизация, реализуемая при быстром выведении вариаций растений и животных, так что ее можно добавить в перечень известных механизмов, которые могут производить новые виды гораздо быстрее, чем это можно объяснить неодарвиновской мутацией и селекцией.