適応性のない可塑性は,自然界における遺伝子発現の急速な適応的進化を強化する
Cameron K Ghalambor1,2, Kim L Hoke1,2, Emily W Ruell1
1Department of Biology, Colorado State University, Fort Collins, Colorado 80523, USA.
Nature
|September 3, 2015
まとめ
フェノタイプの可塑性 つまり 環境に合わせて 特徴を変える能力は 進化を阻害したり 助長したりします この研究では 適応性のない可塑性が 適応性のある進化を 加速させることを示しています
科学分野:
- 進化生物学
- 遺伝学
- エコロジー
背景:
- フェノタイプの可塑性は,遺伝子型が環境のシグナルに基づいて多様なフェノタイプを生成することを可能にします.
- 柔軟性の適応的価値は議論されており,進化におけるその役割については矛盾する理論がある.
- 初期の可塑性を自然環境における後の適応進化と 経験的に結びつける研究は少ない.
研究 の 目的:
- 遺伝子発現におけるフェノタイプの可塑性と適応的進化の関係を調査する.
- プラスチック性が環境の変化に対応して 進化的変化を抑制するか 促進するかを判断する.
- 新しい環境に移植されたグッピーの脳遺伝子発現の 進化の違いを検証するためです
主な方法:
- トリニダード・ガッピ (Poecilia reticulata) を捕食動物から捕食動物のない川に実験的に移植する.
- 3〜4世代に渡る脳の遺伝子発現パターンの分析により 進化の相違を評価する.
- 進化した遺伝子発現の変化と,祖先の集団における可塑性反応の比較
主要な成果:
- 135のトランスクリプトは平行表現の変化を示し,グッピーの急速な適応進化を示しています.
- これらの進化したトランスクリプトの89%は,祖先の集団で適応性のない可塑性 (進化した変化の反対方向) を示した.
- 適応性のある可塑性は,集団の多様性の減少と関連しており,非適応性のある可塑性は進化を強めた.
結論:
- 適応性のないフェノタイプの可塑性は,方向性選択を増加させることで,適応性の進化を加速させることができる.
- 適応性のある可塑性は進化を制限し,選択は時間とともに非適応性のある可塑性に対して作用する.
- 適応性のない可塑性は 新しい環境に対する 進化的反応を予測する上で 重要で過小評価されている要因です
関連する概念動画
Gene Evolution - Fast or Slow?
8.4K
The genomes of eukaryotes are punctuated by long stretches of sequence which do not code for proteins or RNAs. Although some of these regions do contain crucial regulatory sequences, the vast majority of this DNA serves no known function. Typically, these regions of the genome are the ones in which the fastest change, in evolutionary terms, is observed, because there is typically little to no selection pressure acting on these regions to preserve their sequences.
In contrast, regions which code...
In contrast, regions which code...
8.4K
Gene Evolution - Fast or Slow?
3.8K
3.8K
Evolution of New Traits in Microbes
129
Microorganisms evolve rapidly due to their large population sizes and short generation times, often exhibiting measurable changes within days under laboratory conditions. Natural selection acts on standing genetic variation, enabling the retention and amplification of beneficial traits that confer fitness advantages in changing environments.Adaptive Pigment Regulation in RhodobacterIn Rhodobacter, a genus of purple non-sulfur bacteria, light-harvesting pigments such as bacteriochlorophyll and...
129
Transduction
2.7K
Among the three main modes of HGT—transformation, conjugation, and transduction—transduction is unique in that it is mediated by bacteriophages, or bacterial viruses.Transduction occurs in two ways. Generalized transduction occurs during the lytic cycle of a bacteriophage infection. In this process, bacteriophages infect bacterial cells, replicate within them, and ultimately cause cell lysis, releasing newly assembled virions. Occasionally, random fragments of the bacterial genome...
2.7K
Neuroplasticity
2.5K
Neuroplasticity reflects the brain's remarkable capacity to adapt and evolve, responding dynamically to learning, experiences, or injury by reorganizing its neural circuitry. This reorganization involves creating new neural connections and refining old ones through a series of biological processes that contribute to the brain's lifelong development and adaptability.
2.5K
Diversity in Cell Signaling Responses
8.7K
The physiological function of a cell and cellular communication are outcomes of a range of extrinsic signals, intracellular signaling pathways, and cellular responses. No two cell types express the same repertoire of signaling components. Receptors are highly selective for their cognate ligands, but once activated, they can alter multiple cellular processes such as DNA transcription, protein synthesis, and metabolic activity.
Graded and Abrupt Responses
Some signaling systems generate...
Graded and Abrupt Responses
Some signaling systems generate...
8.7K


