具有多个基因组的绿蟾蜍具有仅与远缘相关的祖先

二倍体脊椎动物有两组染色体，每个染色体一个来自父母。相反，多倍体，即拥有三组或更多组染色体，在动物中非常罕见。为了了解新的脊椎动物物种是如何进化的，更一般地说，当前的生物多样性是如何出现的，进化生物学家正在研究绿蟾蜍(Bufo viridis)，这是研究进化过程的优秀模型系统，因为它们可以是二倍体或多倍体。

莱布尼茨淡水生态学和内陆渔业研究所(IGB)的Matthias Stoeck博士和瑞士洛桑大学的研究人员以及亥姆霍兹环境研究中心(UFZ)刚刚发表了一篇关于欧亚绿色的广泛系统发育树蟾蜍。该系统发育树显示多倍体物种是杂种并且仅从具有非常高程度的遗传分化的亲本物种下降。

大多数多倍体鱼，两栖动物和爬行动物是杂种，并含有两种遗传上分开的亲本形式的遗传物质：亲本形式的所有染色体都被保留，并且具有两个以上染色体组的物种发展。通过这种方式，新的杂交种可以在几代内出现，揭示出在任一亲本系中都没有表达的特征和性状(海侵性状)。因此，多倍体杂交物种形成与经典形式的物种形成(包括异域物种)显着不同，后者发生在很长一段时间内，并且在大多数情况下，由于种群的空间分离。两种形态的物种都出现在绿蟾蜍中。欧洲二倍体绿蟾蜍物种的谱系在不同时期和交配后在几个欧亚地区相遇 - 然而，没有产生多倍体蟾蜍。相比之下，一些只有远缘相关的亚洲绿蟾蜍产生了具有三个或四个染色体组(三倍体或四倍体)的物种。

作者将他们关于欧亚绿蟾蜍进化的研究结果与多倍体鱼，两栖动物和爬行动物的数据进行了比较。“据推测，多倍体脊椎动物成功进化的一个先决条件是祖先的巨大进化分歧，即高度的遗传距离，”IGB进化生物学家Matthias Stoeck博士解释说，该研究总结了该研究的最重要发现。遗传检测显示，只有多倍体绿蟾蜍的祖先已经分化了大约600万年，这促成了多倍体的进化。更密切相关的谱系仅形成具有两个染色体组(二倍体)的杂种蟾蜍。

自冰河时代以来更多的多倍体

此外，研究人员发现，自冰河时代开始以来(大约两百万年前)，多倍体蟾蜍物种主要进化。他们假设多倍体由于“附加”染色体组提供的新特征而适应更极端的气候条件，使它们能够占据父母物种无法获得的新的生态位。