T他的旅程开始于2010年春天，当时北极周围的海冰开始了一年一度的融化。两只北极露脊鲸，50英尺长的庞然大物，在北冰洋中搜寻浮游生物，每只都从它们位于北美洲两端的家出发——一只在阿拉斯加北部的波弗特海，另一只在格陵兰岛西侧的巴芬湾。随着夏季的到来，海冰逐渐减少(达到了过去30年来第三低的覆盖面积)，鲸鱼们通过大陆上方现在已无冰的通道向彼此游去。来自加拿大和美国的两个独立科学家小组通过卫星密切观察了这些鲸鱼。“我们都很兴奋，”华盛顿大学生物学家、美国研究小组成员克里斯汀·雷德回忆道。
今年9月，在北达科他州法戈(Fargo)以北1800英里的一个入口，北美大陆在这里溶入北冰洋，鲸鱼在中间相遇。他们在一起呆了两周，虽然在他们改变主意之前没有发生什么，但这次会面是历史性的。化石记录表明，太平洋和大西洋弓头鲸最后一次接触是在至少一万年前。
在过去的40年里，北极在同期全球全球崛起的两倍以上，北极加热了约3.5度。灰熊已经倾向于北极熊境内，而鱼和鲑鱼像鳕鱼和鲑鱼一样留下历史困扰，以追随变暖水域。迁移的一个有形结果，科学家报告，动物将学会与新的邻居一起生活。但极地的生物学家担心动物可以稍微弄清楚太彼此友好。随着北冰洋上冰块的减少，鲸鱼的活动范围也在扩大;与此同时，像海豹这样在冰上繁殖的动物可去的地方更少了。在这两种情况下，遇到不同物种的几率都大大增加。美国国家科学基金会的极地生态学家布伦丹·凯利说:“突然之间，杂交将会飞速发展。”
虽然想象一个奇怪的新北极与“Grolar Bears”和“Narlugas”令人兴奋的令人兴奋的杂交杂交。
在2006年记录了第一个北极熊和灰色斑点的白熊之间的第一个确认的交叉 - 用棕色补丁进行了记录;遗传分析一秒钟，在2010年发现，它的母亲也是一个混合动力车，这表明在科学家的雷达下发生了更多的情况。2009年，国家海洋哺乳动物实验室的生物学家拍摄了一个可能的弓头/右鲸杂交杂交杂交。更多的混合动力车是可能的。基于动物的遗传兼容性和地理范围，凯利及其同轴们计算了22个北极或近天物种的杂交机会。该清单包括振铃和丝带密封件，大西洋海象和太平洋海豚的潜在混合动力，以及Beluga Whales和Narwhals。
虽然人们很容易想象一个充满“格罗拉熊”和“纳鲁加斯”的奇怪的新北极，但杂交是有代价的。北极生物多样性将通过逐渐整合而减少，伴随着数千年来自然选择进化的基因的混合。凯利说：“将会有一大堆生物含有我们将失去的基因。”。确切地说，哪些基因还不清楚。与任何生物一样，杂交生物的成功取决于其对环境的适应性。因为北极地区正在迅速变化，所以很难预测哪些特征对（比如）格罗拉熊种群最重要。融合两个适应良好的亲本物种的特征可能有助于杂交种应对不断变化的条件。但凯利认为，通常情况下，杂交种的遗传不相容性会抹去对两个亲本物种长期生存至关重要的特征。他说，如果发生这种情况，“那么我们可以预期这些种群将大幅减少，甚至可能灭绝。”
HYbrids在整个进化历史上突然出现，因为一些主要的环境转变，例如腐蚀山脉，消除了一个保持两个相似但独特的群体的屏障。当冰川从北欧撤退到最后13,000年前的冰河时代，蝴蝶从意大利飘扬的北飘扬，并杂交，产生现代草甸棕色物种的祖先。
即使是人类曾经涉及杂交，也是一种教导我们的风险和奖励的经验。当我们的祖先在非洲蔓延到欧洲时，在37,000到85,000年之间，我们遇到了Neanderthals的社区，这是我们之前的55万年的物种。很难知道求爱可能是什么样的（棍棒？洞穴绘画课程？），但HOMO SAPIENS.发现他们仍然有足够的共同之处尼安德特人在生理和基因上都能成功繁殖。这些接触的残留物仍然存在于现代人的DNA中，其中约2%是直接从尼安德特人遗传来的。
根据期刊上发表的研究，根据他们的研究，这些继承基因的数量可能不如他们控制的重大自然和科学类. 这两项研究都证实，大多数尼安德特人基因调节头发和皮肤细胞的内部机制，这表明自然选择有利于尼安德特人在将这些特征遗传给杂种后代时适应寒冷的欧洲气候。但是自然研究还发现，现代男性的X染色体上，尼安德特人的基因大部分缺失，这表明杂交男性通常是不育的。这将阻止两个杂交种生育自己的孩子，这就解释了为什么人类没有合并成一个新的第三个物种，而是与尼安德特人保持分离，并最终超越他们走向灭绝。
即使是人类曾经涉及杂交，也是一种教导我们的风险和奖励的经验。
不育后代只是杂交失败的众多途径之一。进化生物学家认为，即使杂交后代真的产生了，它们也往往是功能失调的，而不是混合出具有亲本所有最佳性状的超级物种。在野外进行杂交的第一个障碍是相当明显的:妈妈和爸爸必须在身体上，呃，适应在一起(家猫和老虎可能有一些相似的DNA，但要让它们交配要靠运气)。如果交配真的发生了，一个物种的精子可能没有合适的酶来穿过另一个物种卵子的外膜来获得受精。一旦这个“桥梁”被打通，受精卵(发育的最早阶段)就形成了，受精卵的一半基因来自一个物种，另一半基因来自另一个物种，最重要的测试就是这些基因是否足够相容，从而成功地履行它们的职责。
“那些基因会在同一个沙箱中发挥良好，还是他们会彼此追求？”提供Adam Porter，这是Massachusetts大学的进化生物学家，Amherst。
随着同一物种的父母，一个受精卵的基因同步，搅拌蛋白质，以进行新陈代谢，DNA复制，建设重要器官以及创造健康宝宝所必需的其他基本生理功能。但如果不同母体物种的基因以不同的方式进化或彼此竞争，则搬运工“这可以搞砸。”混合动力车可能永远不会让它过于Zygote阶段，或者可能出生致命的故障。
事实证明，杂交对男性哺乳动物（包括我们的熊，鲸鱼和密封）特别恶劣的消息，该观察是由新型英国生物学家J.B.S的首先制造的1922年。卤代。Because a male’s sole X chromosome comes from only one parent (as opposed to a female, which has one X from each parent), important traits that are controlled by an interaction between X chromosome genes and genes elsewhere are more likely to be incompatible in male hybrids. At the same time, regular competition between males for females drives male reproductive systems to evolve relatively quickly, creating a particularly wide gulf in this respect between otherwise similar species. For these reasons, hybrid males often encounter problems in developing gonads and manufacturing sperm, both of which lead to sterility.
但北极熊和灰熊已经通过了这些测试，并在DNA水平上证明了兼容性。那么，为什么灰熊(或者干脆选你喜欢的毒熊)没有占领北极呢?罗伯特·洛克威尔说，熊的行为方式的差异可能会让它们对爱情不感兴趣。洛克威尔是纽约市美国自然历史博物馆的一名生态学家，他是第一个在加拿大马尼托巴省北部记录灰熊进入北极熊领地的人。这是仅有的两个物种重叠的地方之一，另一个在阿拉斯加的北缘。一旦熊们在一起，事情就会一发不可收拾。
“发生了一些性行为，”罗克韦尔说。但性活跃的男性北极熊是1,200磅的巨头，雌性灰熊的重量四倍。那配对“可能是午餐而不是混合动力车。”此外，北极熊队在海冰上偏离，一个罕见的地方（虽然不是闻所未闻）来寻找灰熊。不过，在求爱期间，占主导地位的极地男性将脱离冰川的冰川，他们可能会遇到灰熊的女性 - 罗克韦尔说他观察到灰熊队在较低级别的极地男性来自岸上的地方闲逛。但在这一点上，罗克韦尔说，只有任何种类的人都没有足够的人为杂交的真正压力。“我认为这些数字是这样一个混合性是非常罕见的。”
这么偏爱和灰熊会重复人类和尼安德特人的故事，直到一个物种驱使另一个灭绝，保持分开？也许。但是气候驱动的迁移可以倾斜人口方程，支持更多的会议和更多的混合动力车。如果发生这种情况，混合动力车将符合不同的命运，对生物多样性同样损害。
当杂交种彼此交配时，它们就会形成生物学家所说的“杂交种群”(或者用波特的话说就是“杂交种群”)。这种蜂群可能导致产生它的亲代种群之间的性兼容性。然后，通过不断的交配，原来的物种就会融化成一个新的物种——实际上就是合并而灭绝。马萨诸塞大学阿默斯特分校(University of Massachusetts, Amherst)的进化生物学家安德鲁·怀特利(Andrew Whiteley)是凯利的合著者，他说:“基本上，你已经换掉了经过数千代进化调整的基因组。”
生物学家解释说，当杂交变得不可能时，没有设定规则。DNA的变化是高度可变的，具体取决于物种和它的自然压力。例如，尽管在染色体的安排中产生了巨大差异，但仍被发现不同种类的欧洲泼妇杂交，而房子小鼠的类似变化已经停止杂交冷。凯利指出，由于仍在研究的原因，海洋哺乳动物的染色体计数趋于缓慢地发展，即使在长期发散的物种之间也增加了成功杂交的几率。
性活跃的雄性北极熊是1200磅重的巨人，是雌性灰熊的四倍。这种配对“可能是午餐，而不是混合型。”
由于气候变化的速度，北极地区的所有究竟在北极都会出现这种情况。杂种的成功（或非）由他们的环境确定为基因本身 - 相同的混合动力器可能会很适应一个环境，并且非常适合另一个环境。通常，自然选择使这些决定超过成千上万代，最佳适应的个体随着时间的推移，直到物种在其栖息地完全适合。
但是“我们正在加速进化的时钟，”凯利说。“如果你迅速改变一个环境，只需要很少几代人，做出适应性反应的机会也非常少。”换句话说，杂交是一种掷骰子的方式，其结果可能对每个物种的每个种群都是不同的。
凯利鉴定为杂交风险的一半以上的极性物种被列为濒危或以其他方式保护，这意味着他们的失踪将对保护的有形影响。Grolar熊是否需要或优于与北极熊相同的保护？濒临灭绝的物种法案说是的，并在野外的杂种中提供与濒临灭绝的父母相同的保护。但是，一旦混合动力混合成一个群体，就有原有的物种，“那些变化对我们很有关方面，”美国鱼类和野生动物服务的生态服务经理Pete Souza说。
索萨说，另一方面，谨慎的杂交已经被用来把濒临灭绝的物种从边缘挽救回来。20世纪90年代初，野生佛罗里达豹只剩下大约25只。基因库小的群体极易患病和功能障碍，而且很难恢复。因此，USFWS从德克萨斯州进口了8只雌性美洲狮，并把它们放在可能与雄性黑豹交配的地方。他们做到了，今天黑豹的数量已经跃升至160只，这多亏了美洲狮的基因突变。
但是，我们不应该指望积极的结果。动物（特别是顶层捕食者，如熊，密封和鲸鱼）不孤立生活;每种物种都表现了至关重要的生态作用。这在北极尤其如此，其中生物多样性低于开始，并且动物已经受到环境变化的压力。“如果我们足够拉扯挂毯，”惠特利说，“事情会开始分崩离析。”
Tim McDonnell是助理的生产商气候服务台．他的作品已出版《卫报》,山脉,和奥杜邦。
本文最初发表在2014年6月的《突变》杂志上。
