A way forward with eco evo devo: an extended theory of resource polymorphism with postglacial fishes as model systems
A way forward with eco evo devo: an extended theory of resource polymorphism with postglacial fishes as model systems
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生态进化的前进之路：以冰河后鱼类为模型系统的资源多态性扩展理论
DOI：
10.1111/brv.12534
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发表时间：
2019
影响因子：
10
通讯作者：
Boughman, Janette W.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Skúlason, Skúli;Parsons, Kevin J.;Svanbäck, Richard;Räsänen, Katja;Ferguson, Moira M.;Adams, Colin E.;Amundsen, Per‐Arne;Bartels, Pia;Bean, Colin W.;Boughman, Janette W.
进化科学的一个主要目标是了解生物多样性是如何产生和改变的。尽管取得了长足的进步，但我们对表型变异是如何产生的，以及自然选择是如何分类的，我们仍然有有限的见解。在这里，我们认为，需要一个平等地融合生态学、进化论和发育生物学(ECO EVO DEVO)的综合观点，以理解环境在同时决定表型发育和选择性环境的性质方面的多方面作用，以及生物如何通过ECO EVO和ECO DEVO反馈反过来影响环境。为了说明综合ECO EVO DEVO观点的用处，我们将其与资源多态理论(即，对可用资源的变化做出反应的表型和遗传多样性)联系起来。在这样做的过程中，我们强调来自最近冰川淡水系统的鱼类是非常适合在多样化研究中测试ECO EVO DEVO框架预测的模型系统。对这些鱼类的研究表明，种内多样性可以迅速进化，这一过程是由以下因素共同促进的：(1)促进不同自然选择的不同环境的可用性；(2)对环境和遗传信号敏感的动态发育过程；(3)生态进化和生态进化反馈影响表型的选择和发育环境。我们突出了经验例子，并提出了一个资源多态产生的概念模型--强调ECO EVO DEVO，并找出了目前知识中的差距。
A major goal of evolutionary science is to understand how biological diversity is generated and altered. Despite considerable advances, we still have limited insight into how phenotypic variation arises and is sorted by natural selection. Here we argue that an integrated view, which merges ecology, evolution and developmental biology (eco evo devo) on an equal footing, is needed to understand the multifaceted role of the environment in simultaneously determining the development of the phenotype and the nature of the selective environment, and how organisms in turn affect the environment through eco evo and eco devo feedbacks. To illustrate the usefulness of an integrated eco evo devo perspective, we connect it with the theory of resource polymorphism (i.e. the phenotypic and genetic diversification that occurs in response to variation in available resources). In so doing, we highlight fishes from recently glaciated freshwater systems as exceptionally well‐suited model systems for testing predictions of an eco evo devo framework in studies of diversification. Studies on these fishes show that intraspecific diversity can evolve rapidly, and that this process is jointly facilitated by (i) the availability of diverse environments promoting divergent natural selection; (ii) dynamic developmental processes sensitive to environmental and genetic signals; and (iii) eco evo and eco devo feedbacks influencing the selective and developmental environments of the phenotype. We highlight empirical examples and present a conceptual model for the generation of resource polymorphism – emphasizing eco evo devo, and identify current gaps in knowledge.
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