في 1981، رصد الزوجان بيتر وروزماري غرانت، وهما من علماء الأحياء التطوري، ملاحظة غريبة في جزيرة دافني الواقعة في أرخبيل كولون.

في كل عام خلال العقد السابق، اعتاد الثنائي السفر إلى الجزيرة في غالاباغوس، لدراسة ثلاثة أنواع من طيور (التانجر) المحلية، وهي جزء من مجموعة تُعرف بالعامية باسم «عصافير داروين».

في إحدى رحلاتهما، جذب أعين الزوجين ذكرًا غير عادي مغطى بالريش الداكن، ويغني أغنية فريدة من نوعها.

التحليل الجيني حدد الذكر لاحقًا على أنه عصفور (الفاكهة الصبارية)، ربما وصل فجأةً من الجزر الإسبانية في البحر الكاريبي، وهو جزء آخر من الأرخبيل الذي يبعد أكثر من 100 كم.

بانجذاب كبير، لاحق الزوجان الطائر الوافد، وهو يستكشف منزله الجديد. شاهداه يتزاوج مع أنثى محلية متوسطة الحجم، أنتجت خمس ذريات بصحة سليمة.

وبشكل مفاجئ، كانت تلك السلالة قد مرت بعملية الانتقاء الجنسي. باستثناء ذكر واحد، هم وذريتهم تزاوجوا فيما بينهم، وواصلوا القيام بذلك منذ ذلك الحين.

على الرغم من عملية تزاوج الأقارب تلك، كانت الهجائن ناجحة. لقد اقتطعوا مكانًا يستخدمون فيه حجمهم ومناقيرهم العميقة لاستغلال الثمار الخشبية الكبيرة لنباتات الحمى البركانية، التي تنمو محليًا.

أصبحوا نوعًا آخر من «طيور داروين»، ومنها 13 نوعًا تم الاعتراف بها سابقًا. على الرغم من أنها لم يكن لديها بعد اسم علمي، فهي معروفة للجميع باسم نسل «الطير الكبير».

كانت تلك القصة، من قبل، غير قابلة للتصديق. لا يشير السرد التقليدي للتطور إلى أن التهجين هو كيفية لظهور أنواع حيوانية جديدة.

ولكن، مع انتشار الاختبارات الجينية، واجه علماء الأحياء حقيقة غير متوقعة. الهجائن ليست خللا تطوري، بل صورة من صور التطور.

تلك الحقيقة تغير الطريقة التي يفكر بها الباحثون في التطور. تتحول أشجار العائلة الأنيقة التي تصورها تشارلز داروين في أحد دفاتر ملاحظاته المبكرة إلى شبكات، وتصبح أسبقية الطفرة في توليد التنوع، الذي يغربله الانتقاء الطبيعي بعد ذلك، مشكوكًا فيه.

تدفق الجينات المصاحبة للتهجين يساهم أيضًا في خلق هذا التنوع (ظهور أنواع جديدة).

كما يقدم التهجين اختصارات في المسيرة الطويلة للأنواع التي لا تعتمد على الانتقاء الطبيعي، حيث يُظهر مثال سلالة «الطير الكبير»، أنه بدلًا من انتظار آلاف السنين لظهور نوع ما، يمكن أن تظهر أنواع جديدة بين عشية وضحاها تقريبًا.

كل هذا قد تم التحقق منه بالفعل للكائنات البسيطة مثل البكتيريا، ذلك التبادل الجيني العشوائي بين أفراد تربطهم قرابة بشكل أكبر أو أقل. لكن البكتيريا لم تكن معروفة عندما توصل داروين إلى الانتخاب الطبيعي، ومنذ ذلك الحين، سيطرت أمثلة مستمدة فقط من عالم الحيوانات والنباتات.

لكن إدراك أن ما هو صحيح بالنسبة للبكتيريا ينطبق أيضًا على الكائنات متعددة الخلايا له آثار عميقة، ليس أقلها على كيفية فهم البشر لأصولهم الخاصة. يبدو من المناسب، إذن، أن الطيور التي ساعد تنوعها في إلهام داروين لا تزال لديها حكايات تطورية لترويها.

النظرة التقليدية للتطور هي أن الطفرات تحدث عشوائيًا. ثم تندثر الكائنات غير القادرة على التكيف عن طريق الضغط التنافسي، بينما تتكاثر الكائنات الأقدر على التكيف.

والنتيجة، أنه على مًدى فترات طويلة من الزمن، بالإضافة للتجمعات السكانية للكائنات، الذين يتم توزيعهم أحيانًا بسبب الظروف الخارجية، يحدث التطور الذي يتبلور في النهاية إلى أنواع جديدة ومنفصلة.

تلك العملية تترك الباب مفتوحًا للهجائن. قد تظل جينات الأنواع، ذات صلة القرابة، متشابهة بما فيه الكفاية لإنتاج ذرية قابلة للحياة. لكن هذه الجينات غالبًا ما تتناسب معًا بشكل أقل من تلك الخاصة بالآباء من نفس النوع.

ونتيجة لذلك، حتى الهجينة القابلة للحياة غالبًا ما تكون عقيمة (فكر في البغال) وهي أيضًا أكثر عرضة لخطر الإصابة بمشاكل النمو وغيرها من الأمراض. في الواقع، العقم في الذكور الهجينة شائع جدًا حتى أن لها مسمى علمي (قاعدة هالدان).

كان هذا النوع من الأشياء كافيا لإقناع معظم تلاميذ داروين في القرن العشرين بأن الحاجة التطورية إلى تجنب التهجين، كانت في الواقع قوة دافعة تسببت في الانتقاء الطبيعي لإقامة حواجز تناسلية بين الأنواع الأولية، وبالتالي شجعت على ظهور الأنواع أكثر.

على الرغم من ذلك، هناك طريقة أخرى للنظر في التهجين. قد يؤدي خلط سمات نوعين من الوالدين إلى ترك ذريتهم الهجينة أفضل حالًا. وهذا ما يُسمى قوة الهجين، أو التغاير (تغير السلالة للأفضل).

يمكن أن يؤدي التفاعل بين جينات النوعين إلى إنتاج سمات لا يعرضها أي من الوالدين. هذا هو المعروف باسم (الانعزال الفائق)، والهجين الناتج قد يكون من المستغرب تكييفها بشكل جيد إلى مكانة جديدة تمامًا ، كما كان الحال مع الطيور الكبيرة.

كل من الآثار الخبيثة والنافعة للتهجين واقعية، ويبقى السؤال المهم: من منها سيتحقق، غالبًا، عند التطبيق؟

الغالب في عالم النباتات، هو في أغلب الأحيان، الصفات الحميدة، وذلك نتيجة للطبيعة المرنة لجينات النباتات. تنقسم الجينوم النووي للكائنات المعقدة (الحيوانات والنباتات والفطريات والكائنات أحادية الخلية مثل الأميبا) إلى حزم من الحمض النووي تسمى الكروموسومات، عادة ما تكون هذه الكائنات إما أحادية الصيغة الصبغية أو ثنائية الصيغة الصبغية، مما يعني أن كل نواة خلية تحتوي على نسخة واحدة أو نسختين من كل كروموسوم،

أما عند البشر فهو مضاعف، لديهم 23 زوجًا من الكروموسومات، ليصبح المجموع 46 كروموسومًا فرديًا. ولكن هناك استثناءات، النباتات، على سبيل المثال، غالبًا ما تكون ( polyploid / متعددة الكروموسومات ) وهذا يعني أن كل نواة تحتوي على نسخ بمضاعفات أكبر من اثنين.

لنأخذ مثالًا واحدًا، تحتوي الأخشاب الحمراء الساحلية في كاليفورنيا على ست نسخ. بما أن نوى خلايا الخشب الأحمر تحتوي على 11 نوعًا متميزًا من الكروموسوم، فإنها تستضيف ما مجموعه 66 كروموسومًا بشكل كامل.

في بعض الأحيان، يكون تعدد الصبغيات نتيجة لمضاعفة جينوم الكائن الحي تلقائيًا. لكن في كثير من الأحيان ، هو نتيجة للتهجين، حيث إن الكروموسومات من الوالدين تنتهي في نواة واحدة. ومع ذلك، فإن تعدد الصبغيات يوفر نسخًا احتياطية من الجينات للانتقاء الطبيعي للعمل عليها، بينما تستمر الإصدارات الأخرى منها في وظيفتها الأصلية. وإذا كان أيضًا نتيجة التهجين، فإنه يجلب إمكانيات إضافية من التغاير.

علاوة على ذلك، عن طريق تغيير عدد كروموسومات الكائن الحي متعدد الصبغيات له تأثير آخر، فهو يخلق حاجزًا فوريًا للتكاثر مع أي من الأنواع الأم.

وهذا يعطي الأنواع الجديدة فرصة لتأسيس نفسها دون أن يتم استيعابها في واحدة من مسارات الوالدين. يمكن أن تكون النتائج مذهلة، تشير الأدلة الحديثة، على سبيل المثال، إلى أن التهجين بين نوعين من النباتات في الماضي البعيد، متبوعًا بمضاعفة بسيطة لعدد الكروموسومات في ذريتهم، قد يكون مسؤولًا عن الكثير من التنوع الاستثنائي في النباتات المزهرة التي ننظر إليها اليوم.

هنا بدا أن النباتات هي المستفيد الأسهل من التهجين. بالنسبة للعديد من الحيوانات ، ومع ذلك—وبالنسبة للثدييات على وجه الخصوص—لا تعمل الكروموسومات الإضافية على تعزيز الصفات، ولكن لتعطيلها. لماذا؟

يبدو انقسام الخلايا في الحيوانات مرتبكًا بسهولة أكبر بالكروموسومات الزائدة عن الحاجة مما هو عليه في النباتات، لذلك قد يكون هذا عاملًا. تحتوي النباتات أيضا على خلايا أبسط ، وهي أكثر قدرة على استيعاب الكروموسومات الإضافية.

مهما كانت التفاصيل ، يبدو أن الهجينة الحيوانية تشعر بآثار عدم التوافق الوراثي بشكل أكثر حدة بكثير من النباتات ، وبالتالي فهي أقل قدرة على الاستفادة من التغاير. لذلك افترض علماء الأحياء التطوريون لفترة طويلة أن التهجين لعب دورًا ضئيلاً في تطور الحيوان — وكان هناك القليل من الأدلة التي تشير إلى خلاف ذلك.

التقدم في علوم الحمض النووي سمح للعلماء بالنظر تحت غطاء التاريخ التطوري بشكل أعمق.

وقد كشف هذا، شيئًا فشيئًا، عن الحيوانات التي استمرت في الحياة فقط عن طريق الأنواع الهجينة، بل أنها تشمل بعض الأسماء المألوفة.

البيسون الأوروبي (نوع من الثيران)، على سبيل المثال، هو نتيجة للتهجين، فمنذ أكثر من 120,000 سنة، تم التهجين بين نوعين منقرضين الآن، بيسون السهوب في العصر الجليدي، و الأُرْخُص (نوع من الماشية كان يعيش بأوروبا قديمًا)، والأخير هو سلف البرية للماشية المحلية الحديثة، ونجا في غابة Jaktorow، في بولندا، حتى عام 1627.

أصل الأنواع على ما يبدو أكثر تعقيدًا بكثير مما كان يتخيل داروين، والعجائب التي تكشفها مسألة التهجين أكبر دليل على أن آليات التطور غير محدودة.