რატომ არის მცენარეთა ჰიბრიდები სტერილური?

მცენარეთა ჰიბრიდები არის ორი განსხვავებული ტაქსონის ან სახეობის მცენარეებს შორის სექსუალური გამრავლების შედეგი. მცენარეთა ყველა ჰიბრიდი სტერილური არ არის, მაგრამ ბევრი მათგანი არ არის სტერილური. მცენარეთა ჰიბრიდებში სტერილობა ყველაზე ხშირად პოლიპლოიდიის შედეგია, რაც ხდება უჯრედების არანორმალური დაყოფის გამო და ჰიბრიდული შთამომავლობის უჯრედებში ქრომოსომების ორზე მეტ ნაკადს ქმნის. ჰიბრიდები ბუნებაში ჩვეულებრივ მჭიდრო კავშირში მყოფ სახეობებს შორის წარმოიქმნება, მაგრამ ადამიანები ასევე ქმნიან სტერილურ ჰიბრიდულ მცენარეებს განზრახ კომერციული მიზნებისთვის.

ორგანიზმების უმეტესობა დიპლოიდია, რაც ნიშნავს, რომ მათ აქვთ ორი სრული ქრომოსომა. როდესაც მცენარეებს აქვთ დამატებითი კომპლექტი ქრომოსომები, ისინი პოლიპლოიდურია. პოლიპლოიდია არის უჯრედების გაყოფის დროს ავარიების შედეგი. უჯრედები უნდა გაიყოს გამეტების (კვერცხუჯრედისა და სპერმის უჯრედების) შესაქმნელად და როდესაც უბედური შემთხვევები ხდება, ქრომოსომების დამატებით წყობას შეუძლია შექმნას პოლიპლოიდური მდგომარეობა ჰიბრიდულ შთამომავლებში.

ჰიბრიდული მცენარეები სტერილურია, როდესაც მათ აქვთ ქრომოსომების არასწორი რაოდენობა (რაც პოლიპლოიდიის შედეგია). თუ მცენარეს აქვს არათანაბარი ქრომოსომათა წყვილი, მას არ შეუძლია წარმოქმნას დაბალანსებული გამეტები (კვერცხუჯრედის ან სპერმის უჯრედები) და ვერ შეძლებს სიცოცხლისუნარიანი შთამომავლობის წარმოქმნას.

მცენარეებში ჰიბრიდიზაცია სულაც არ არის საზიანო. სინამდვილეში, ადამიანები მრავალი მცენარის შერჩევით ამრავლებენ ჰიბრიდული შთამომავლობის შექმნის მიზნით, რადგან ჰიბრიდიზაციას ზოგჯერ შეუძლია გააუმჯობესოს თესლის ან ხილის წარმოება ან დაავადების მიმართ გამძლეობა. ჰიბრიდები ასევე ხშირად ავლენენ უფრო დიდ და კაშკაშა ყვავილებს, ვიდრე მშობელი სახეობა. სტერილური ჰიბრიდული ხილის კულტურები განზრახ იწარმოება იმისათვის, რომ კომერციული მიზნებისათვის თესლის გარეშე ხილი აწარმოონ.

მცენარეთა ყველა ჰიბრიდი სტერილური არ არის. პოლიპლოიდური ჰიბრიდები ჩვეულებრივ ბუნებაში წარმოიქმნება მცენარეებში და ჰიბრიდული მცენარეები შეიძლება ნაყოფიერი იყოს, როდესაც ისინი გადაკვეთენ სხვა პოლიპლოიდურ მცენარეებს, რომელთა რიცხვიც კი არის ქრომოსომები. იმისათვის, რომ მცენარეები იყოს ნაყოფიერი, მათ უნდა შეეძლოთ წარმოქმნან გამეტები, რომლებიც უჯრედებში დაბალანსებული რაოდენობის ქრომოსომაა.

2009 წლის წიგნის „რატომ არის ევოლუცია ჭეშმარიტი“ თანახმად, ჰიბრიდიზაცია მცენარეთა ევოლუციური მრავალფეროვნების მნიშვნელოვანი მექანიზმია. პოლიპლოიდია მცენარეებში არის სიმპათიური ჯიშის მნიშვნელოვანი მექანიზმი, ან ახალი სახეობების განშტოება წინაპრებისგან იმავე გეოგრაფიულ არეალში. პოლიპლოიდიის შედეგად წარმოიქმნება რეპროდუქციული იზოლაცია მშობლის პოპულაციიდან, რაც ნიშნავს, რომ პოლიპლოიდური მცენარეები ვერ შეწყვილებენ მშობელ მცენარეებს. დროთა განმავლობაში, რეპროდუქციული იზოლაცია, კომბინირებული გენეტიკური მუტაციის ბუნებრივ მაჩვენებლებთან, რაც ყველას გვხვდება ორგანიზმებმა შეიძლება გამოიწვიოს მცენარის ახალი სახეობა, რომელიც გენეტიკურად განსხვავდება მცენარისგან საგვარეულო სახეობები.