Bridging Performance and Adaptive Landscapes to Understand Long-Term Functional Evolution
Bridging Performance and Adaptive Landscapes to Understand Long-Term Functional Evolution
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连接性能和适应性景观以了解长期功能演化
DOI：
10.1086/725416
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发表时间：
2023
影响因子：
1.6
通讯作者：
Moen, Daniel S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Simon, Monique Nouailhetas;Moen, Daniel S.
理解功能适应需要一个综合框架，捕捉形式，功能，生态和进化过程之间的复杂相互作用。在这篇综述中，我们讨论了如何整合以下两种不同的方法，以更好地理解功能进化：（1）适应性景观方法（ALA），旨在为不同的生态系统找到适应性峰值，（2）性能景观方法（PLA），旨在为不同的生态系统找到性能峰值。我们专注于奥恩斯坦-乌伦贝克过程的进化模型的ALA和生物力学建模，以估计性能的解放军。虽然ALA和PLA都对功能适应有了深入的了解，但它们无法单独解决性能对适应性的贡献有多大，或者进化约束是否在形式-功能进化中发挥了作用。我们表明，合并这些方法会导致对这些问题有更深入的了解。通过比较性能和适应性峰值的位置，我们可以推断出在物种当前环境中性能对适应性的贡献。通过检验历史对表型变异的相关性，我们可以推断过去的选择和限制对功能适应的影响。我们将这个合并的框架应用于龟壳进化的案例研究，并解释如何解释不同的可能结果。尽管这些结果可能相当复杂，但它们代表了功能、适应度和约束之间的多方面关系。
Understanding functional adaptation demands an integrative framework that captures the complex interactions between form, function, ecology, and evolutionary processes. In this review, we discuss how to integrate the following two distinct approaches to better understand functional evolution: (1) the adaptive landscape approach (ALA), aimed at finding adaptive peaks for different ecologies, and (2) the performance landscape approach (PLA), aimed at finding performance peaks for different ecologies. We focus on the Ornstein-Uhlenbeck process as the evolutionary model for the ALA and on biomechanical modeling to estimate performance for the PLA. Whereas both the ALA and the PLA have each given insight into functional adaptation, separately they cannot address how much performance contributes to fitness or whether evolutionary constraints have played a role in form-function evolution. We show that merging these approaches leads to a deeper understanding of these issues. By comparing the locations of performance and adaptive peaks, we can infer how much performance contributes to fitness in species’ current environments. By testing for the relevance of history on phenotypic variation, we can infer the influence of past selection and constraints on functional adaptation. We apply this merged framework in a case study of turtle shell evolution and explain how to interpret different possible outcomes. Even though such outcomes can be quite complex, they represent the multifaceted relations among function, fitness, and constraints.
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影响因子：
2.9
作者：
SCHLUTER, D;NYCHKA, D
通讯作者：
NYCHKA, D
DOI：
10.1093/iob/obab016
发表时间：
2021
期刊：
Integrative organismal biology (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Friedman ST;Price SA;Wainwright PC
通讯作者：
Wainwright PC
影响因子：
5.2
作者：
Scales, Jeffrey A.;Butler, Marguerite A.
通讯作者：
Butler, Marguerite A.
影响因子：
6.5
作者：
E. Burress;M. Muñoz
通讯作者：
M. Muñoz
多种功能需求对形态多样化的影响：对龟壳的测试
影响因子：
3.3
作者：
C. T. Stayton;Lauren F. O'Connor;Nicole M. Nisivoccia
通讯作者：
Nicole M. Nisivoccia