The Difficulty of Predicting Evolutionary Change in Response to Novel Ecological Interactions: A Field Experiment with Anolis Lizards
The Difficulty of Predicting Evolutionary Change in Response to Novel Ecological Interactions: A Field Experiment with Anolis Lizards
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预测响应新生态相互作用的进化变化的困难：安乐蜥蜴的现场实验
DOI：
10.1086/723209
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Wegener, Johanna E.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Thurman, Timothy J.;Palmer, Todd M.;Kolbe, Jason J.;Askary, Arash M.;Gotanda, Kiyoko M.;Lapiedra, Oriol;Kartzinel, Tyler R.;Man in’t Veld, Naomi;Revell, Liam J.;Wegener, Johanna E.
确定进化是否以及如何是可预测的是一个重要的目标，特别是人为干扰导致新的物种相互作用，可以修改选择压力。在这里，我们使用一个多代现场实验与棕色变色蜥蜴（Anolis sagrei）来测试进化的可预测性的假设。我们操纵了捕食者和竞争对手的存在/不存在。在巴哈马群岛的16个岛屿上发现了棕色变色龙。在实验之前和大约五代之后，我们测量了棕色变色龙与运动性能和栖息地利用相关的性状，并使用双消化限制性内切酶相关DNA测序来估计等位基因频率的全基因组变化。虽然以前的工作表明，捕食者和竞争对手有特征的棕色变色龙的行为，饮食和人口规模的影响，我们发现，在表型和基因组水平的进化变化是很难预测的。表型变化是偶然的性别和栖息地的使用，而遗传变化是不可预测的，并没有可测量的表型变化，实验处理，或其他环境因素。我们的工作表明，生态环境的差异如何在短时间内改变进化的结果，并强调了在自然条件下预测多物种相互作用的进化反应的困难，即使在一个充分研究的系统，有足够的支持生态信息。
Determining whether and how evolution is predictable is an important goal, particularly as anthropogenic disturbances lead to novel species interactions that could modify selective pressures. Here, we use a multigeneration field experiment with brown anole lizards (Anolis sagrei) to test hypotheses about the predictability of evolution. We manipulated the presence/absence of predators and competitors ofA. sagreiacross 16 islands in the Bahamas that had preexisting brown anole populations. Before the experiment and again after roughly five generations, we measured traits related to locomotor performance and habitat use by brown anoles and used double-digest restriction enzyme–associated DNA sequencing to estimate genome-wide changes in allele frequencies. Although previous work showed that predators and competitors had characteristic effects on brown anole behavior, diet, and population sizes, we found that evolutionary change at both phenotypic and genomic levels was difficult to forecast. Phenotypic changes were contingent on sex and habitat use, whereas genetic change was unpredictable and not measurably correlated with phenotypic changes, experimental treatments, or other environmental factors. Our work shows how differences in ecological context can alter evolutionary outcomes over short timescales and underscores the difficulty of forecasting evolutionary responses to multispecies interactions in natural conditions, even in a well-studied system with ample supporting ecological information.
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