Testing the predictability of morphological evolution in contrasting thermal environments.
Testing the predictability of morphological evolution in contrasting thermal environments.
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测试对比热环境中形态演化的可预测性。
DOI：
10.1093/evolut/qpac018
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Pilakouta N
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pilakouta N
获得预测人口对气候变化的反应的能力是一个紧迫的问题。使用“自然实验”，我们表明，测试不同的进化在野生种群从对比热环境提供了一个强大的方法，并可能增强预测能力的气候变化的反应。具体来说，我们使用了一个独特的研究系统在冰岛，在那里的淡水人口threespine刺鱼（Gasterosteus aculeatus）被发现在地热活动变暖的沃茨，邻近人口在环境温度的水。我们专注于从温暖和寒冷的栖息地在六对形态特征。我们发现，从温暖的栖息地的鱼往往有一个更深的中间体，一个subterminally面向下巴，陡峭的颅面轮廓，和更深的尾区相对于从寒冷的栖息地的鱼。我们的共同花园实验表明，这些差异大部分是遗传的。人口年龄没有出现影响的幅度或类型的热分歧，但类似类型的热栖息地之间的分歧更普遍的异域比同域人口对。这些研究结果表明，形态分歧的热生境，尽管是相对复杂和多元的，是可预测的程度。我们的数据还表明，不同的热栖息地之间的个人迁移的潜力可能会增强非平行进化，并降低我们的能力来预测对气候变化的反应。
Gaining the ability to predict population responses to climate change is a pressing concern. Using a “natural experiment,” we show that testing for divergent evolution in wild populations from contrasting thermal environments provides a powerful approach, and likely an enhanced predictive power for responses to climate change. Specifically, we used a unique study system in Iceland, where freshwater populations of threespine sticklebacks (Gasterosteus aculeatus) are found in waters warmed by geothermal activity, adjacent to populations in ambient-temperature water. We focused on morphological traits across six pairs from warm and cold habitats. We found that fish from warm habitats tended to have a deeper mid-body, a subterminally orientated jaw, steeper craniofacial profile, and deeper caudal region relative to fish from cold habitats. Our common garden experiment showed that most of these differences were heritable. Population age did not appear to influence the magnitude or type of thermal divergence, but similar types of divergence between thermal habitats were more prevalent across allopatric than sympatric population pairs. These findings suggest that morphological divergence in response to thermal habitat, despite being relatively complex and multivariate, are predictable to a degree. Our data also suggest that the potential for migration of individuals between different thermal habitats may enhance nonparallel evolution and reduce our ability to predict responses to climate change.
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Uller, Tobias