เมื่อสปีชีส์สามารถผสมกันได้ โอกาสจะทับซ้อนกับลูกหลานของพวกมัน
มันเป็นเรื่องราวที่เก่าแก่พอๆ กับไวน์ สิ่งมีชีวิตสองชนิดมาพบกันบนถังแอลกอฮอล์และตัดสินใจผสมพันธุ์ ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ นักพันธุศาสตร์ Maitreya Dunham ไม่เห็นว่ามันเกิดขึ้น แต่เธอมีหลักฐานระดับโมเลกุลว่ายีสต์สองชนิดผลิตลูกผสมในโกดังเก่าที่เปลี่ยนมาเป็นโรงเบียร์ขนาดเล็ก Dunham แห่งมหาวิทยาลัย Washington ในซีแอตเทิล เมื่อประมาณ 10 ล้านถึง 20 ล้านปีก่อน พูดตามวิวัฒนาการและเพื่อนร่วมงานคำนวณ ทว่าญาติห่าง ๆ ก็ผสมพันธุ์กันทำให้เกิดลูกผสมที่ลงเอยด้วยเบียร์ป่า
แต่เดี๋ยวก่อน บางคนอาจเถียงอย่างแข็งขัน: สายพันธุ์ที่แยกจากกันไม่สามารถผสมพันธุ์และขยายพันธุ์ได้ โดยมากแล้วผู้ปฏิเสธแบบไฮบริดเหล่านั้นถูกต้อง แต่ลูกผสมเกิดขึ้นได้บ่อยกว่าที่นักวิทยาศาสตร์เคยคิด มอลลี่ ชูเมอร์ นักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าว พืชเป็นพ่อพันธุ์แม่พันธุ์ที่มีชื่อเสียง ยีสต์ทำอยู่ตลอดเวลา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในจุลินทรีย์ที่อุดมไปด้วยสารอาหาร “ตามตลาด” ซึ่งเป็นโรงเบียร์ Dunham กล่าว “มันเหมือนกับโซนเชื่อมต่อของยีสต์”
นักวิจัยได้ค้นพบปลา นก หนู แมลงวันผลไม้ และสัตว์อื่นๆ ในป่าซึ่งมี DNA มาจากพ่อแม่ของสายพันธุ์ต่างๆ บางทีสิ่งที่น่าตกใจที่สุดก็คือการค้นพบในปี 2010 ที่มนุษย์ได้ผสมพันธุ์กับนีแอนเดอร์ทัลหลังจากออกจากแอฟริกา มนุษย์ยังคงมีของที่ระลึกจากการเผชิญหน้าทางพันธุกรรม ( SN: 6/5/10, p. 5 ) การค้นพบเหล่านี้ดูเหมือนจะขัดแย้งกับแนวความคิดเกี่ยวกับสายพันธุ์ทางชีววิทยาซึ่งถือได้ว่าสปีชีส์ที่แยกจากกันไม่สามารถผสมพันธุ์และให้กำเนิดลูกหลานที่อุดมสมบูรณ์ได้
Glenn-Peter Sætre นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยออสโลกล่าวว่าเส้นแบ่งที่ไม่ชัดเจนระหว่างสปีชีส์ไม่ได้รบกวนนักวิจัยจำนวนมาก เขาและคนอื่นๆ กำลังเรียนรู้จากบริเวณที่พร่ามัว สถานที่ที่ลูกผสมเติบโตหรือล้มเหลวในบางครั้ง การหาสาเหตุว่าทำไมลูกผสมบางตัวจึงสร้างมันขึ้นมาและบางชนิดไม่ได้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับโมเลกุลเกี่ยวกับวิธีการสร้างสิ่งกีดขวางการสืบพันธุ์ระหว่างสปีชีส์ Graham Coop นักพันธุศาสตร์ด้านประชากรวิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเดวิสกล่าว การศึกษาสปีชีส์ที่แยกจากการสืบพันธุ์อย่างสมบูรณ์นั้นไม่ดี กำแพงของพวกเขาได้รับการจัดตั้งขึ้นอย่างดี และเป็นการยากที่จะรู้ว่าอิฐชิ้นไหนถูกวางก่อน Coop และคนอื่น ๆ กล่าวด้วยลูกผสม นักวิจัยสามารถดูอุปสรรคที่ถูกสร้างขึ้น การศึกษาเหล่านี้ให้ข้อมูลเชิงลึกแก่นักวิจัยเกี่ยวกับกระบวนการ speciation การแยกประชากรออกเป็นสปีชีส์ต่างๆ
นักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มสร้างรายชื่อ “ยีน speciation” ซึ่งแตกต่างกันไปในสายพันธุ์ต่างๆ ซึ่งช่วยสร้างและคงไว้ซึ่งการแยกทางกัน แม้จะมีชื่อ แต่งานของยีนเหล่านั้นไม่ได้วาดเส้นในทรายระหว่างสายพันธุ์ เส้นเหล่านี้เป็นผลข้างเคียงของสายพันธุ์ดัดแปลงพันธุกรรมที่รวบรวมโดยบังเอิญหรือในขณะที่ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมใหม่
ลูกผสมที่ตายแล้ว
เมื่อชูเมอร์เริ่มทำงานกับปลาหางดาบในแม่น้ำเม็กซิโกเมื่อประมาณ 6 ปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์ยังคิดว่าลูกผสมหายากในหมู่สัตว์ แต่ DNA ของปลาก็เล่าอีกเรื่องหนึ่ง พิมพ์เขียวหรือจีโนมทางพันธุกรรมของพวกมันเป็นการเย็บปะติดปะต่อกันของ DNA ของสปีชีส์ต่าง ๆ ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการผสมข้ามพันธุ์กับญาติอย่างน้อยหนึ่งคนในอดีตที่ผ่านมา และเมื่อเร็ว ๆ นี้ Schumer หมายความว่าการผสมข้ามพันธุ์กลายเป็นความโกรธในหมู่สองสายพันธุ์ของหางดาบเม็กซิกันในช่วง 20 ถึง 30 ปีที่ผ่านมา ( SN Online: 5/21/14 ) “ตอนนั้นเรายังไม่ชัดเจนนักว่า [hybridization] เป็นอะไรที่แปลกเกี่ยวกับหางดาบ” เธอกล่าว “แต่เห็นได้ชัดว่ากลุ่มสปีชีส์จำนวนมากเป็นแบบนั้น”
บางครั้งการผสมข้ามพันธุ์ทำให้เกิดประโยชน์ ตัวอย่างเช่น นกฟินช์หมู่เกาะกาลาปากอสที่มีชื่อเสียงซึ่งตั้งชื่อตามชาร์ลส์ ดาร์วิน ได้ประโยชน์จากการเอาชีวิตรอดโดยการผสมพันธุ์กับนกฟินช์สายพันธุ์อื่นๆ ( SN: 3/7/15, p. 7 ) แต่บ่อยครั้งที่ลูกผสมไม่เกิดขึ้น
แนวกีดขวางทางภูมิศาสตร์ (ภูเขาสูงพอ แม่น้ำกว้างพอ) สามารถป้องกันการสัมผัสข้ามสายพันธุ์ได้ เช่นเดียวกับวงจรการผสมพันธุ์ที่ไม่ตรงกัน Michael Nachman นักพันธุศาสตร์ประชากรแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์กล่าวว่าแม้ในขณะที่การผสมพันธุ์เกิดขึ้นจริง อุปสรรคยังคงมีอยู่ ภาวะเจริญพันธุ์ในลูกผสมมักจะต่ำกว่ามาตรฐาน สเปิร์มจากสายพันธุ์หนึ่งอาจไม่สามารถหลอมรวมกับไข่จากอีกสายพันธุ์หนึ่งได้ และความไม่เข้ากันของโมเลกุลอื่นๆ อาจทำให้ตัวอ่อนล้มเหลว บางครั้งการเป็นลูกผสมก็เป็นโทษประหารชีวิต ปัญหาเหล่านี้มีรากเหง้าทางพันธุกรรมและสรีรวิทยาที่นักวิทยาศาสตร์เพิ่งเริ่มเข้าใจ
ลูกผสมจะรวมจีโนมของพ่อแม่ทั้งสองเข้าด้วยกัน ซึ่งเป็นกระบวนการที่คล้ายกับการรวมชิ้นส่วนจากเครื่องจักรสองเครื่องที่สร้างขึ้นภายใต้ระบบการวัดที่แตกต่างกันเล็กน้อย นักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการ Nitin Phadnis กล่าวว่า “คุณสามารถนำเครื่องจักรที่ซับซ้อนที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์สองเครื่องมาประกอบเข้าด้วยกัน นักวิทยาศาสตร์สามารถเรียนรู้ว่าสปีชีส์ก่อตัวอย่างไรโดยศึกษาซากปรักหักพังของเครื่องจักรไฮบริด ในปี 2009 Phadnis ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่มหาวิทยาลัยยูทาห์ในซอลท์เลคซิตี้ และเอช. อัลเลน ออร์แห่งมหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ในนิวยอร์กค้นพบยีน speciation ตัวแรกที่รู้จักในแมลงวันผลไม้
พอลลี่ แคมป์เบลล์ นักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอคลาโฮมาในสติลวอเตอร์ ไม่จำเป็นต้องแยกส่วนออกจากกันในทันที เมื่อสปีชีส์ทั้งสองใช้เวลาแยกกันในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่แยกจากกัน การเปลี่ยนแปลงหลายอย่างก็สะสมอยู่ใน DNA ของสปีชีส์ การเปลี่ยนแปลงหรือการกลายพันธุ์ดังกล่าวอาจเปลี่ยนแปลงการทำงานหรือโครงสร้างของโปรตีนที่ผลิตโดยยีน ในรถยนต์ไฮบริดรุ่นแรก การเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นอาจไม่ปรากฏให้เห็น ยีนของพ่อแม่พันธุ์ A ผลิตฟันเฟืองที่พอดีกับกลไกของเซลล์และยีนของพ่อแม่พันธุ์ B ทำเช่นเดียวกัน ไฮบริดสืบทอดส่วนประกอบเพื่อประกอบ ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ
