Nature：新物种是如何从杂交中进化出来的

哈佛大学的研究人员表明，蝴蝶物种之间的杂交可以产生新的物种，这些物种在基因上与亲本物种和它们的早期祖先都不同。

　　

如果进化最初被描述为一棵树，不同的物种分支出新的花朵，那么新的研究表明，这些树枝实际上可能更加纠缠在一起。哈佛大学的研究人员在《自然》杂志上发表的一篇题为《由生态性状的多位点渗透驱动的杂交物种形成》的文章中指出，蝴蝶物种之间的杂交可以产生新的物种，这些物种在基因上与亲本物种和它们的早期祖先都不同。

1861年，博物学家亨利·沃尔特·贝茨在给查尔斯·达尔文的信中，将亚马逊地区色彩鲜艳的蝴蝶描述为“一瞥大自然创造新物种的实验室”。160多年后，由生物学家Neil Rosser, Fernando Seixas, James Mallet和Kanchon Dasmahapatra领导的一个国际研究小组也关注Heliconius，以记录新物种的进化。

通过全基因组测序，研究人员已经证明，大约18万年前，Heliconius melpomene和今天的Heliconius pardalinus的祖先之间的杂交事件产生了第三个杂交物种，Heliconius elevatus。虽然是杂交后代，但它是一个独特的蝴蝶物种，有自己的个体特征，包括毛虫的寄主植物和成年的雄性信息素、颜色图案、翅膀形状、飞行和配偶选择。这三个物种现在一起飞越亚马逊雨林的大片地区。

“从历史上看，杂交被认为是一件坏事，在进化过程中并不特别重要，但基因组数据显示，物种之间的杂交实际上很普遍。”Rosser说，他是比较动物学博物馆的昆虫学助理，曾在哈佛大学Mallet实验室和英国约克的Dasmahapatra实验室做博士后。Rosser与另一位博士后Seixas共同处理了基因图谱的第一作者。

这可能会改变我们对物种的看法。“很多物种都不是完整的个体，”Rosser说。“它们有很大的漏洞，它们在交换遗传物质。”历史上，杂交被认为会抑制新物种的产生。然而，在这种情况下，研究人员说，杂交不仅发生在这些蝴蝶物种中，而且还推动了新物种本身的进化。

“因此，进化中的物种不断交换基因，其结果是，它实际上可以引发全新谱系的进化，”Rosser说。

“通常情况下，物种被认为是生殖隔离的。他们不能生产出具有繁殖能力的杂交品种。虽然现在有物种间杂交的证据，但难以证实的是，这种杂交在某种程度上与物种形成有关。问题是:你如何将两个物种融合在一起，并从这种融合中获得第三个物种。”

这项新研究为了解杂交和物种形成的工作原理提供了下一步。“在过去的10到15年里，杂交和进化的重要性已经发生了范式转变，”Rosser解释说。

这项研究有可能在当前的生物多样性危机中发挥作用。了解一些基本的东西，比如“我们所说的物种是什么”，“对拯救物种和保护很重要”，尤其是在亚马逊地区。

此外，这项工作可能有助于了解疾病的携带者。例如，多种蚊子都可以携带疟疾。他指出，尽管这些蚊子关系密切，但“它们是如何相互作用的，以及它们是否会相互杂交，我们几乎一无所知。”