https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/mec.14497

Extreme Umweltbedingungen und die Ursprünge der Biodiversität: Anpassung und Speziation in Sulfidfrühlingsfischen

Autoren

Michael Tobler, Joanna L. Kelley, Martin Plath, Rüdiger Riesch

Erstveröffentlichung: 25. Januar 2018 https://doi.org/10.1111/mec.14497



Abstrakt

Organismen, die an physiochemische Stressoren angepasst sind, bieten ideale Systeme, um evolutionäre Mechanismen zu untersuchen, die Anpassung und Speziation vorantreiben. Diese Übersichtsarbeit konzentriert sich auf lebende Fische des Poecilia mexicana- Artenkomplexes (Poeciliidae), deren Mitglieder wiederholt Schwefelwasserstoff (H 2 S) -reiche Quellen besiedelt haben. H 2 S ist ein potenter Atemgift, der extreme Umweltbedingungen in aquatischen Ökosystemen hervorruft. Es gibt auch eine reiche Geschichte der Forschung zu H 2S in der Toxikologie und Biomedizin, was die Erzeugung von a priori Hypothesen über die unmittelbaren Mechanismen der Anpassung erleichtert hat. Das Testen dieser Hypothesen durch die Anwendung von genomischen und Transkriptomanalysen mit hohem Durchsatz hat zur Identifizierung der physiologischen Grundlagen geführt, die eine Anpassung an H 2 S-reiche Umgebungen vermitteln. Darüber hinaus haben systematische naturhistorische Studien ein nuanciertes Verständnis darüber geliefert, wie das Vorhandensein eines physiochemischen Stressors mit anderen Selektionsquellen zusammenwirkt, um evolutionäre Veränderungen in einer Reihe von organismischen Merkmalen wie Physiologie, Morphologie, Verhalten und Lebensgeschichte zu bewirken. Anpassung an extreme Umgebungen in P. mexicanafällt auch mit der ökologischen Speziation zusammen, und evolutionär unabhängige Abstammungslinien erstrecken sich fast über den gesamten Bereich des Speziationskontinuums von der Panmixie bis zur vollständigen reproduktiven Isolation. Mehrere Mechanismen der reproduktiven Isolation sind an der Verringerung des Genflusses zwischen benachbarten Populationen beteiligt, die an kontrastierende Umweltbedingungen angepasst sind. Vergleichende Untersuchungen unter evolutionär unabhängigen Linien innerhalb des P. mexicana- Artenkomplexes und, in jüngerer Zeit, anderer Mitglieder der Familie Poeciliidae, die H 2 kolonisiert habenS-reiche Umgebungen werden Einsichten in die Faktoren liefern, die die konvergente Evolution erleichtern oder behindern, indem sie greifbare Verbindungen zwischen mikroevolutionären Prozessen und makroevolutionären Mustern herstellen.


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