Híbrido (biologia)

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Híbrido designa um cruzamento genético entre duas espécies vegetais ou animais distintas, que geralmente não podem ter descendência devido aos seus genes incompatíveis.[1] Este fenômeno foi estudado pela primeira vez em plantas por Joseph Gottlieb Kölreuter durante o século XVIII, embora existam citações mais antigas sobre esse assunto, tanto em plantas como em animais.[carece de fontes?]

Algumas dessas novas espécies ainda são produzidas até hoje através do cruzamento entre espécies, essencialmente para serem usadas como atrações de shows e locais turísticos. Atualmente, os cientistas estão tentando recriar o mamute, animal pré-histórico, através de inseminação artificial de sêmen destes animais (que foram encontrados congelados em algumas partes do planeta) em fêmeas de elefante, que são seus parentes modernos. Se conseguirem, este animal será um híbrido de elefante com mamute, e provavelmente também será estéril.[carece de fontes?]

Tipos[editar | editar código-fonte]

  • Híbrido duplo - é o cruzamento de dois híbridos simples F1.[2]
  • Híbrido triplo - é o cruzamento simples F1 com uma linhagem endogâmica.[3]

Definição[editar | editar código-fonte]

híbridos interfamiliares: Galinha x galinha d'angola(esquerda) galinha d'angola x pavão (direita), Rothschild Museum, Tring

A definição de Híbrido em Biologia pode direcionar para duas linhas de raciocínio: o genético e o taxonômico.

No raciocínio genético o termo híbrido tem vários significados, todos referentes à descendência de reprodução sexual[4] . Em geral, o híbrido é sinônimo de heterozigoto: qualquer prole resultante do cruzamento de dois indivíduos homozigotos diferentes.

Já no raciocínio Taxonômico refere-se à descendência híbrida resultante do cruzamento entre dois animais ou plantas de espécies diferentes.[5] Existem quatro categorias de híbridos definidos pelo contexto taxonômico, porém apenas 3 reconhecidas e identificadas:

  • Intraespecíficas: são híbridos formados a partir de indivíduos da mesma espécie, porém entre subespécies diferentes. Exemplo: entre o tigre-de-bengala e o tigre-siberiano
  • Interespecíficos: quando estes são formados a partir de indivíduos de espécies diferentes como o caso do Ligre, um híbrido entre um tigre e um leão.
  • Interfamiliares: Apesar de extremamente raro existe registro de híbridos que ocorrem com o cruzamento entre famílias diferentes um dos poucos exemplos são os híbridos de galinha d’angola[6]
  • Interordinal: seriam os híbridos formados entre indivíduos de ordens diferentes, porem não existe registros.


Existe um outo tipo de hibrido considerado como definição, que são os indivíduos que possuem uma menor distância evolutiva do que subespécies. Normalmente estes tipos de híbridos são utilizados na agropecuária para melhoramento genético. A partir de cruzamentos selecionados estes indivíduos são feitos para tentarem conseguir as características vantajosas dos progenitores eliminando assim as desvantajosas e fazendo indivíduos ideiais para o uso do produtor. É feito tanto com plantas como animais.

Etimologia[editar | editar código-fonte]

Hibrido:, do grego ὕβριδης, pelo latim hybrida ou hibrida. A etimologia da palavra híbrida tem uma divergência de opiniões. Muitos etimólogos acreditam que a semelhança entre a palavra hýbris é apenas fonética, o que é conhecido como falsa etimologia. Hýbris significa um ultraje ou um “passou dos limites” na linguagem grega. Exemplo: Aquiles comete uma hýbris ao maltratar o corpo do falecido Heitor e não querer entregá-lo a seu pai.O real significado de hibrido é a palavra grega ὕβριδης, que é o fruto de uma hýbris (com o sufixo de patronímico grego δη), ou seja, “o filho de uma desmedida”, pois o cruzamento entre seres que não “deveriam” cruzar é um afronta, um ultraje. Em latim, “hibrida” é usado tanto para designar o resultado do cruzamento de espécies diferentes, como a égua com o jumento, como também o filho de um romano com uma estrangeira, ou de um homem livre com uma escrava[7]

Exemplos[editar | editar código-fonte]

Animais[editar | editar código-fonte]

Um Zebrasno, híbrido entre uma zebra e um asno.

A hibridação de animais é um acontecimento de certa forma raro, . Devido a existência de grande empecilhos, a formação de híbridos por si só considerando que estes são inférteis já é uma grande dificuldade, aumentando muito a criação de híbridos férteis na natureza. A mula é uma exemplo comum e fácil para explicar tal dificuldade de criar indivíduos férteis. A mula é o resultado do cruzamento de um burro com uma égua. Estes por sua vez são indivíduos de espécies diferentes, então como é comum possuir um número de cromossomos diferentes. Nesse caso a égua tem 64 e os burros 62; os animais resultantes deste cruzamento (as mulas e os bardotos) têm 63 cromossomos: o cromossomo extra não vai ter um par homólogo, logo, o processo da meiose não se dá e, sem células reprodutoras, o animal é estéril[8] Existem, no entanto, dois fatores que tornam um híbrido fértil, e com isso o nascimento de uma nova espécie ( seguindo o conceito biológico de espécie ): a homoploidia e a poliploidia. A hibridação homoploide resulta no cruzamento de espécies distintas, mas parentes, onde a nova espécie híbrida tem o número normal de cromossomas. A poliploidia é existência de mais de dois genomas no mesmo núcleo.[9]

Dzo: Híbrido entre Vaca e Iak
  • Abelha africanizada - poliíbrida, ver artigo sobre.
  • Bardoto - cruzamento entre um cavalo e uma jumenta.
  • Cama - dromedário com lhama
  • Jagleão - cruzamento entre um jaguar e uma leoa
  • Leopon - cruzamento entre um leopardo e uma leoa
  • Ligre - cruzamento entre um leão e uma tigresa
  • Cayuga - é descendente de cruzamentos de marrecos rouen (Anas platyrhynchos domesticus) e marreco preto americano Anas rubripes.
  • Mula - cruzamento entre um jumento e uma égua.
  • Mulard Anas platyrhynchos domesticus x Cairina moschata momelanotus[10]
  • Pintagol - pintassilgo com canário
  • Dzo - Yak com Vaca
  • Pumapardo - cruzamento entre um puma e um leopardo
  • Tambacu - pacu-caranha com tambaqui
  • Tartarugas marinhas híbridas - já foram encontradas e em algumas espécies 40% delas tem ascendência híbrida[11]
  • Tigreão - cruzamento entre um tigre e uma leoa.
  • Tursiops truncatus x Pseudorca crassidens - cruzamento de golfinho e falsa-orca.
  • Zebralo - cruzamento de uma zebra com uma égua
  • Zebrasno - cruzamento entre uma zebra e um jumento.

Plantas[editar | editar código-fonte]

Pomelo e a Citrus × sinensislaranja

A poliploidia é considerada como um dos processos evolutivos mais marcantes nas plantas superiores. Muitas espécies silvestres e cultivadas são poliplóides, tendo surgido na natureza através de gametas não reduzidos.

Esse surgimento da poliploidia faz com que seja muito mais fácil criar ou encontrar híbridos viáveis de plantas do que de animais. Um ponto muito explorado é a hibridização artificial de plantas produzindo indivíduos especializados nas características necessária do produtor. Mesmo as plantas possuindo uma maior facilidade de produzir híbridos devido a poliploidia ainda sim existe um desafio de compatibilidade entre indivíduos e há dúvida se a progênie terá as características requisitadas (como por exemplo não possuir nenhuma das características desejadas). Uma semente produzida pelo cruzamento entre duas espécies distantes evolutivamente, por exemplo, frequentemente abortará antes de se desenvolver plenamente. Esse espécime pode ser “resgatado” cultivando-se o embrião em um meio artificial até este produzir algumas poucas raízes e folhas, e então transferindo-o para o solo, onde poderá crescer como uma planta normal. Ao chegar ao estágio reprodutor, entretanto, as anomalias genéticas da planta híbrida, como a incapacidade de produzir sementes, frequentemente se manifesta[12] .

Tricale: Híbrido entre Trigo e Centeio

Além disso, existe um forte estudo relacionado ao surgimento de novas espécies por meio de espécimes invasoras, repetindo o argumento acima a poliploidia das plantas facilita que essas plantas invasoras se intercruzem com indivíduos já adaptados e formem proles hibridas com características destas.[13]

  • Azálea - híbridos de várias espécies do gênero Rhododendron.
  • Bananeira - híbridos e poliíbridos.
  • Laranjeira - híbrido de pomelo com tangerina.
  • Lima - híbrido de várias espécies, ler artigo sobre.
  • Limão - também híbrido, ler artigo sobre.
  • Orquideas - muitas das vendidas em floriculturas, variedades comerciais, são híbridas e poliíbridas.
  • Tangelo - híbrido de uma tangerina com uma toranja.
  • Toronja - híbrido de uma pomelo com uma laranja.
  • Triticale - híbrido de trigo com centeio.

Hibridismo e a evolução[editar | editar código-fonte]

Isolamento reprodutivo[editar | editar código-fonte]

O isolamento reprodutivoé medido de 0 até 1, onde zero são indivíduos que tem a capacidade de intercruzarem e produzirem descendentes férteis e 1 a incapacidade de cruzarem e produzirem descendente férteis. Isso é dado devido ao fato de as populações passarem por diferente pressão de seleção e deriva, fazendo com haja mudanças orgânicas no individuo, seja ela causada por incompatibilidade genética, física, ou comportamental. Essas mudanças são dividas basicamente em dois grupos: o isolamento pré-zigotico e o isolamento pós-zigótico

Processo de isolamento pré-zigóticos → causam empecilhos relativos à fecundação:[14]

  • isolamento gamético: Incompatibilidade entre os gametas de espécies diferentes, que podem não se atrair mutuamente ou serem inviáveis no dutos sexuais ou estilos de outras espécies.
  • Isolamento ecológico: é o isolamento onde não há fecundação devido a ausência de contato entre os indivíduos em condições naturais. Um exemplo já exposto acima é o Ligre onde o tigre e o leão não coabitam os mesmo lugar;
  • Isolamento estacional: é o isolamento devido a alguma peculiaridade temporal da época de acasalamento ou fertilidade, onde em condições naturais indivíduos não possuem a mesma época de fertilidade isso é claramente visto em plantas;
  • Isolamento mecânico: é o isolamento causado por uma falta de compatibilidade entre órgão sexuais nos animais e nas plantas pela incapacidade do pólen chegar ao ovulo devido há algum impedimento da própria planta;
  • Isolamento ecológico: relativo ao arquétipo comportamental (padrão definidor de uma espécie), envolvendo fatores de assimilação entre o organismo macho e fêmea, por exemplo, identificação química efetivada por feromônios.

Processo de isolamento pós-zigótico → proporcionais ao desenvolvimento de um organismo híbrido e sua viabilidade reprodutiva:[15]

  • Inviabilidade do híbrido: Se o hibrido for incapaz de se desenvolver devido a algum defeito no surgimento do zigoto ou algum estado embrionário
  • Esterilidade do híbrido: Quando existe um desenvolvimento completo do individuo porem ele é incapaz de gerar descendentes.

Heterose[editar | editar código-fonte]

É a superioridade média dos filhos em relação aos pais (vigor híbrido). Ela se aplica quando a descendência de acasalamentos consanguíneos (puras) de duas linhagens diferentes apresenta um desempenho superior à média das duas populações, A teoria que suporta a existência do efeito heterótico define que só haverá heterose quando houver diferença em frequência gênica entre as raças envolvidas no cruzamento e, o efeito de dominância entre alelos não for zero. Se qualquer destas situações deixar de existir, a heterose será nula. Essa teoria parte do pressuposto que as populações diferentes como já foi dito anteriormente sofrem pressões seletivas diferentes, que lhes proporcionam um isolamento sexual ocorrendo uma consanguinidade entre os indivíduos dessa população e juntamente com a deriva gênica acontece uma fixação de alguns genes homozigotos deletérios que muitas vezes em uma combinação heterozigótica se torna favorável.[16] Um presente exemplo de heterose é na pecuária para fazer junção de características como, por exemplo, rusticidade e produtividade.

No senário A mostra a inexistência da heterose quando a dominância completa enquanto no senário B mostra a existência da heterose por seguir as duas exigências

Ponto de vista evolutivo[editar | editar código-fonte]

A hibridação é a junção de patrimônios genéticos diferentes a partir do cruzamento de indivíduos de populações diferentes. Esse fato pode ocorrer devido à existência de uma zona hibrida, através da migração ou dispersão de indivíduos ou pela inserção de espécies exóticas. A zona hibrida indica na natureza uma sobreposição de populações diferentes com uma ou mais características herdáveis diferentes que possuem capacidade de produzir proles viáveis e pelo menos parcialmente férteis[17] . Este contato proporciona uma aproximação genética entres as espécies como causa da diminuição do isolamento. E devido à heterose explicada anteriormente muito desses contatos podem resultar em uma criação de indivíduos superiores em muitas características. Porem isso só ocorre quando existe uma certa proximidade evolutiva entre os indivíduos, pois quando há uma diferença genética muito grande pode ocorrer a esterilidade ou inviabilidade da prole podendo até prejudicar as populações. Existem relatos na natureza da produção de híbridos férteis, porem estes sempre são confundidos com novas espécies. Alguns cientistas não consideram a hibridação como uma potencial forma de evolução, pois apenas produz novas combinações daquilo que já existe e desde que as espécies sejam bem parecidas (ex: leões e tigres), gerando, portanto, apenas alterações pequenas, tais como cor e espessura dos pelos, ou seja, evolução horizontal, que na verdade não é evolução[18] . A hibridação nunca produz algo realmente novo. Sendo isso uma divergência de opinião devido à teoria da Especiação hibrida.

Especição Híbrida[editar | editar código-fonte]

Especiação Híbrida implica que a hibridização teve um principal papel na origem de uma nova espécie. Esta teoria implica que necessitaria a ocorrência de uma poliploidia ou uma homoploidia para o nascimento de proles férteis e viáveis. Como alopoliploides, que são indivíduos que duplicaram seu número de cromossomos: espécies derivadas inicialmente contém exatamente um genoma de cada progenitor, uma contribuição de 50% de cada um, embora, em poliplóides antigos, recombinação e conversão de gene podem levar a contribuições desiguais. Além disso, os alopoliploides são largamente isolados reprodutivamente por ploidia. Especiação híbrida recombinativa: em que o genoma permanece híbrido diplóide (especiação homoploide). A fração de cada pai vai raramente ser 50% seretrocruzamento estiver envolvido. Espécies Homoploide híbridas podem ser apenas fracamente reprodutivamente isoladas, e são difíceis de distinguir a partir de espécies que ganham alelos por hibridação e introgressão, ou a partir de persistentes polimorfismos ancestrais. Especiação híbrida só é possível se houver um pequeno isolamento reprodutivo e se a prole híbrida for uma forma intermediária aos progenitores, então a espécie híbrida será um terceiro grupo de genótipos, esta por sua vez tem que se tornar estabilizada e permanecer distinta quando em contato com um dos pais. Hibridização também pode influenciar a especiação por meio de 'reforço'. Reforço é a preferencia de indivíduos por características semelhantes como mostrado no experimento de Dodd, onde a partir de uma criação de dois grupos de Drosophila pseudoobscura com diferentes dietas, que exigiam enzimas digestivas diferentes, ele observou que ao colocar esses grupos juntos existia uma preferência de seleção dos parceiros de acordo com sua propria alimentação.

A experiência com Drosophila realizada por Diane Dodd em 1989.
O Lago Malawi é o lar de inúmeras especies de ciclideos incluindo o Nimbochromis livingstonii.

Então conclui-se que a barreira de acasalamento aumenta devido à seleção contra impróprios híbridos. Apesar da hibridação contribuir para a especiação, o reforço não é levado em consideração para a especiação híbrida, porque não ocorre o surgimento de uma terceira espécie.[19] Um exemplo real sobre especiação por hibridação é o caso dos ciclideos no lago Malawi, apesar de muito estudo existem poucas evidências observáveis sobre a especiação hibrida. Porem neste lago existe uma gama de variações de ciclideos que a partir da analise de DNA mitocondrial mostrou uma antiga hibridização que ocorreu antes da formação de um dos grandes grupos.[20]

Referências

  1. Keeton, William T.. Biological science (em inglês). Nova Iorque: Norton, 1980. A9 p. ISBN 0-393-95021-2
  2. Rawlings, J. O.; Cockerham, C. Clark. (junho de 1962). "Analysis of Double Cross Hybrid Populations" (em inglês). Biometrics 18 (2): 229-44. DOI:10.2307/2527461.
  3. Roy, Darbeshwar. Plant breeding analysis and exploitation of variation (em inglês). Pangbourne, Reino Unido: Alpha Science International, 2000. 446 p.
  4. Rieger, R.; Michaelis A.; Green, M. M. (1991). Glossary of Genetics (5th ed.). Springer-Verlag. ISBN 0-387-52054-6 page 256
  5. Keeton, William T. 1980. Biological science. New York: Norton. ISBN 0-393-95021-2 page A9
  6. Ghigi A. 1936. "Galline di faraone e tacchini" Milano (Ulrico Hoepli)
  7. (http://biologiaevolutiva.wordpress.com/o-que-e-biologia-evolutiva/)
  8. http://www.zoopets.com.br/artigos/Hibridos/hibridos.htm
  9. POLIPLOIDIA E SEU IMPACTO NA ORIGEM E EVOLUÇÃO DAS PLANTAS SILVESTRES E CULTIVADAS1 POLYPLOIDY AND ITS IMPACT ON THE ORIGIN AND EVOLUTION OF WILD AND CULTIVATED PLANTS SCHIFINO-WITTMANN, Maria T.
  10. Hybridization in the Anatide and its Taxonomic Implications Acesso em 26 de jan. de 2013
  11. Estudo genético revela alta incidência de híbridos entre tartarugas da Bahia
  12. http://www2.uol.com.br/sciam/reportagens/agricultura_do_futuro_um_retorno_as_raizes__5.html
  13. http://www.pnas.org/content/97/13/7043.full
  14. http://www.brasilescola.com/biologia/mecanismos-isolamento-reprodutivo.htm
  15. http://www.brasilescola.com/biologia/mecanismos-isolamento-reprodutivo.htm
  16. http://www.cnpgc.embrapa.br/publicacoes/doc/doc63/base.html
  17. Natural Hybridization and Evolution Por Michael Lynn Arnold
  18. http://ssilva777.br.tripod.com/evol/hibrid.htm
  19. Hybrid speciation
  20. Hybridization as a stimulus for the evolution of invasiveness in plants?
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