进化理论预言，当父母之间的遗传差异既不太小也不太大，但有一些理想量被称为最佳交配距离时，个体的适应能力将最大化。然而，几十年的研究通常无法验证这一预测或确定最佳交配距离。为了测试最佳交配距离的想法并试图估计它，密歇根大学的两位进化生物学家分析了之前发表的关于三种模式生物之间400多次遗传杂交的数据，这三种模式生物代表了真核生物的三个主要谱系：真菌、植物和动物。

在最新一期的《科学进展》中，他们报告了在所有三种模式生物中检测到的最佳交配距离——面包酵母、拟南芥和小鼠。当显示在图表上时，他们发现交配距离和适合度之间的关系呈现出一种独特的驼峰形状，这种形状早就被预测到了，但仍然难以捉摸。在这三个物种的每一个中，他们发现最佳交配距离接近核苷酸多样性，这是同一物种的两个个体之间的平均遗传差异。

作者魏新柱和张的研究成果对动植物育种和保护具有理论和实践意义。张嗯是生态学和进化生物学系的教授。完成这项工作时，魏是张实验室的博士生，现在是加州大学伯克利分校的博士后研究员。

在动物和植物育种中，不同遗传距离的近交系杂交产生更高产的杂交种。为了保护物种，科学家有时会与来自两个不同且不断恶化的种群的生物交配，以产生更健康的杂交体，”张说。“我们的发现——物种间的交配接近物种内的平均遗传距离，可以产生最合适的后代——可以指导这些努力。”它是适应生物学家使用的一个概念，用来描述生物特征增加其后代数量的程度。纯白色的皮毛可能会增加北极兔在冬天逃离捕食者并在第二年春天存活下来的机会。在这个例子中，纯白皮毛的基因赋予了增加的适应性。个体双亲间的遗传距离称为交配距离，通过两种竞争机制影响个体的适应性。

一方面，它有利于增加遗传距离，因为杂种优势的现象，也称为杂种优势。植物育种家和动物育种家经常通过共同培育两个不同的亲本系列来利用这种现象的遗传优势。这种杂交可以通过产生更大更健康的杂交后代来提高适应性——就玉米植物而言，这比其近亲繁殖的亲本更有效。然而，由于遗传不相容性，个体之间过大的遗传距离可能是有害的。生物学家长期以来一直怀疑最佳交配距离代表一个中间点，它表明杂种优势的优势和遗传不相容性的有害影响之间的权衡。这项新研究证实了这些怀疑。结果表明，在植物育种和保护中，利用接近OMD的交配距离和最佳交配距离可以优化一系列健康相关性状。