研究人员在巴拿马长期的海牛杂交区发现了遗传稳定性

我们经常认为物种是分离和独特的，但有时它们可以杂交并产生杂交种。当这种情况在特定地区持续发生时，就会形成所谓的混合区。这些区域可以是高度动态的，也可以是非常稳定的，研究它们可以揭示物种边界如何演变的关键见解，有时甚至是模糊的

在《进化》杂志上发表的一项新研究中，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员描述了巴拿马两种海牛物种之间的混合区，在过去30年中总体保持相对稳定

由混合物种繁殖产生的杂交并不罕见；例如，想想骡子（马驴）或狮虎（狮虎）。然而，许多经典的杂交种通常是不育的，并且只作为第一代杂交种存在。相比之下，在巴拿马西部边缘，与加勒比海相对，金领海牛和白领海牛这两种鸟类之间存在着长期的混合区

近30年前对这个杂交区进行的先前研究发现，基因组中心——种群基因组中近50%的白领DNA和50%的金领DNA——与表型过渡区没有重叠，表型过渡区是种群从更多的金领羽毛视觉上过渡到更多的白领的区域。之前的研究发现，这两个地区相距约60公里，直到最近，还不清楚这些年来是否有任何变化

Kira Long曾是Jeff Brawn实验室的研究生，现在是爱达荷大学的博士后研究员，她和她的团队决定将杂交区目前的海牛种群与大约30年前的先前研究进行比较。这样做将使研究人员能够看到基因组中心或表型过渡区是否随着时间的推移而移动，以及基因组和表型特征在整个群体中的稳定性

Long解释道：“目前，基因组中心的杂交种在表型上几乎与金领海牛完全相同。”。“它们有着金领海牛的金黄色项圈和深绿色腹部。疯狂的是，这些杂交种是白色和金领海狗基因混合最多的，但它们看起来几乎与金领父母一模一样，而视觉上看起来混合最多的鸟类在基因上拥有大多数白领DNA。”

Long的团队包括伊利诺伊州的研究人员Jeff Brawn，自然资源和环境科学荣誉退休教授，Julian Catchen（CIS/GNDP），综合生物学副教授，和他的前研究生Angel Rivera Colón，以及马里兰大学公园学院和史密森学会的合作者

在四年多的时间里，该团队从混合区不同地区的600多只海牛身上采集了血液样本。使用RADseq对血液样本进行测序，以检查基因组中数千个基因组标记。然后将这些样本与史密森学会博物馆标本中的样本进行比较，这些样本用于最初的、更古老的研究。该团队还测量了野生捕获和历史鸟类的表型特征，已知金领和白领海牛的表型特征不同，包括羽毛颜色和长度

在比较了历史鸟类和野生捕获鸟类的基因组后，研究人员发现，该种群的基因组中心在大约30年内没有移动。随着时间的推移，只有不到3%的基因组标记发生了变化。此外，表型转换区也保持稳定，只有一个特征——腹部颜色——随着时间的推移，位置发生了大约10公里的变化。

“这意味着，如果你30年前去杂交区表型转换的同一个位置，你会看到更多黄腹的鸟，而如果你现在去同一个地方，你会发现更多橄榄色腹部的鸟，”Long说。“随着时间的推移，杂交种的腹部基本上越来越黑。这可能意味着，在这些正在传播的种群中，绿色腹部有某种选择。”

杂交种在动物王国中的成功率各不相同，具体取决于混合的物种。例如，Long说，有一个棉白杨树的混合区非常稳定，只在间冰期缓慢移动。许多物种的杂交种通常比亲本物种的适应性差，因为它们的性状太过中间，但有时杂交种能够利用这一点，并通过利用亲本物种的最佳环境位来获得成功

根据Long的说法，杂交海牛的种群似乎表现良好，这可能解释了为什么杂交区如此稳定。虽然有证据表明杂交种的孵化成功率有所下降——Long说这将很快在她的下一篇文章中发表——但她指出，这本质上是大自然过滤掉了白领和金领海牛之间不起作用的基因组合。Long说，一旦它们孵化，杂交种的存活率似乎与亲本相似，它们似乎在寻找配偶方面没有问题

Long说，该系统的下一个重大步骤是确定女性的选择是否影响特定杂交表型的选择，并确定这些性状的潜在基因组结构。这可能会让我们深入了解为什么杂交种通常与金领种相似，以及为什么腹部颜色的过渡区正在发生变化，而其他表型性状在杂交种中保持相对稳定

Long说：“人们认为雌性海牛更喜欢金领的颜色，这可能就是为什么更橄榄色的腹部颜色（金领海牛的一种特征）在杂交海牛中传播的原因。”。“我们有间接的证据证明这一点，但它从未经过正式测试，所以能找到最后一块拼图就太好了。”