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研究揭示了环境变化可以触发快速进化

2021-05-20 09:50:14来源:

利兹大学科学家领导的一项新研究表明,短期生态变化和进化被交织在一起,无法合理地被认为是分开的,发现人口迅速发展,以应对环境变化和人口管理。

环境变化可以在几代人中推动动物物种的硬化进化变化。

在生态信件期刊出版的LEDS-LED学习大学,推翻了进化仅逐渐发生的共同假设超过数十万年。

相反,研究人员发现只有15代的土壤螨虫的实验室群体中的重大遗传传播变化,导致螨虫成年的年龄倍增,人口大小的大变化。结果在疾病和害虫控制,保护和渔业管理等领域具有重要意义,因为它们表明进化可以是换句话说,即使在短期内也可以是更换游戏。

LEEDS大学生物科学大学蒂姆·宾贡教授说:“这表明短期生态变化和进化完全交织在一起,不能合理地被视为分开。我们发现人口迅速发展,以应对环境变化和人口管理。这可能产生重大后果,例如减少收获产量或节省灭绝的人口。“

虽然以前的研究暗示了动物物种物种的物种的身体特征和进化中短期变化之间的联系,但利兹 - LED的研究是第一个在受控实验环境中证明快速遗传演化和动物人口动态之间的因果关系。

研究人员与从野生收集的土壤螨虫合作,然后在18个玻璃管中升起。每周从六个玻璃管中每周移除40%的成年人螨。每周在另外的六管中每周除去类似比例的少年,而在剩余的第三管中没有“收获”。

领导作者汤姆卡梅隆博士博物馆在研锌处的生物科学博士学位,在瑞典乌埃大学的基础上,说:“我们相对较快地看到了重要的进化变化。管中螨虫的成熟年龄在大约15代中翻了一番,因为他们与他们在野外的不同方式竞争。消除成年人导致他们仍然留下少年,因为遗传学响应了他们在他们成熟后立即死亡的很大机会。当他们最终成熟时,他们是如此巨大,他们可以很快铺设所有的鸡蛋。“

螨虫环境的初步变化 - 从野外进入实验室 - 对人口有灾难性影响,把螨虫放在灭绝的轨迹上。然而,在每一个人口中,包括那些患有成人或少年的人,轨迹只在五代进化之后转换,人口大小开始增加。

研究人员发现,实验室环境选择了那些慢慢增长的螨虫。在管中的竞争条件下,当它们成熟时,缓慢的螨虫更肥沃,这意味着他们可以拥有更多的婴儿。

卡梅隆博士说:“导致鸡蛋产量投资的遗传演变以牺牲的生长率为代价导致人口增长,从灭绝救出人口。这是在行动中进化的救援,并提出了快速进化可以帮助人口响应快速的环境变化。“

对环境的短期生态反应 - 例如,由于缺乏食物和硬化进化的进化变化而减少成年人的大小,通过将不同的治疗放入类似的环境,并看到了差异持续存在。

本顿教授说:“传统的想法是,如果你把动物放在一个新的环境中,他们基本相同,而是由于食物量的变量,它们变化的方式变化。然而,我们的研究证明了进化效应 - 依赖环境的潜在生物学的变化 - 可以与生态反应同时发生。生态和进化是交织的,“他说。

在渔业管理等领域中,从生态反应中取出的进化变化尤为重要,人类决定可能导致整个人口环境和生活历史的重大变化。北海成熟中鳕鱼的规模大约是50年前的一半,这种变化与COD人口的崩溃有关,因为今天的成人鱼不如祖先肥沃。

“大辩论已经过于这是对它们捕捞方式的进化反应,或者这是否只是海洋中的食物量具有短期生态效应。我们的研究强调,演变可以在短时间内发生,甚至在收获策略引起的潜在生物学中的潜在生物中的进化变化也可能会产生重大影响。你不能试图把环境带回它之前的内容,并期望一切都恢复正常,“本顿教授说。

该研究由自然环境研究委员会(NERC)提供资金,并涉及利兹大学的研究人员和阿伯丁大学生物科学学院的Stuart Piertney教授。

出版物:汤姆卡梅伦等,“生态进化动态,以响应生活历史的选择,”生态信件(2013); DOI:10.1111 / ELE.12107

图像:利兹大学