Evolution of specialization in a plant‐microbial mutualism is explained by the oscillation theory of speciation
Evolution of specialization in a plant‐microbial mutualism is explained by the oscillation theory of speciation
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物种形成振荡理论解释了植物的专业化进化——微生物互利共生
DOI：
10.1111/evo.14222
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
3.3
通讯作者：
Weisberg, Alexandra J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Torres‐Martínez, Lorena;Porter, Stephanie S.;Wendlandt, Camille;Purcell, Jessica;Ortiz‐Barbosa, Gabriel;Rothschild, Jacob;Lampe, Mathew;Warisha, Farsamin;Le, Tram;Weisberg, Alexandra J.
互惠互利中的专业化被认为是多样化的主要驱动力，但很少有研究探讨新颖专业化是如何演变的，或者它与其他生态位轴的演变之间的关系。一个基本的问题是，通才互动是否进化成更加专业化(即振荡假说)，或者伴侣交换是否进化而不改变生态位广度(即音乐椅假说)。我们通过估计姐妹植物物种的互惠、气候和土壤生态位宽度，结合加利福尼亚州关于Acmispon strigosus和Acmispon wrangelius的重叠范围内的系统发育、环境和实验数据，研究了专门化进化的替代模型。我们发现，沿着所有三个生态位轴的专业化在不同物种之间是不对称的，因此具有更广泛的气候和土壤生态位的物种Acmispon strigosus也能够从更广泛的微生物互助者群体中受益并投资于与他们建立联系。我们的数据与专业化的振荡模型以及寄主物种生态位的土壤、气候和互惠关系维度的平行缩小是一致的。我们的发现提供了新的证据，证明在互惠合作中专业化的演变伴随着其他生态位维度的专业化。
Specialization in mutualisms is thought to be a major driver of diversification, but few studies have explored how novel specialization evolves, or its relation to the evolution of other niche axes. A fundamental question is whether generalist interactions evolve to become more specialized (i.e., oscillation hypothesis) or if partner switches evolve without any change in niche breadth (i.e., musical chairs hypothesis). We examined alternative models for the evolution of specialization by estimating the mutualistic, climatic, and edaphic niche breadths of sister plant species, combining phylogenetic, environmental, and experimental data onAcmispon strigosusandAcmispon wrangelianusgenotypes across their overlapping ranges in California. We found that specialization along all three niche axes was asymmetric across species, such that the species with broader climatic and edaphic niches,Acmispon strigosus, was also able to gain benefit from and invest in associating with a broader set of microbial mutualists. Our data are consistent with the oscillation model of specialization, and a parallel narrowing of the edaphic, climatic, and mutualistic dimensions of the host species niche. Our findings provide novel evidence that the evolution of specialization in mutualism is accompanied by specialization in other niche dimensions.
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