濫交引起基因混合，阻礙物種形成

一篇來自英國巴斯大學米爾納進化中心的文章顯示，由於造成種群基因庫均質化，混交可能會阻礙新物種形成。

來源 zmescience

作者 ALEXANDRU MICU APRIL

翻譯 逸軒

審校 紫蘇

一個群體如果要形成新種（分化成新的物種），必須要有一定程度的遺傳隔離。達爾文主張隨著時間推進，由於環境因素與每個種群遺傳基因構成的衝突，自然選擇會傾向於最適應環境的個體，它們的遺傳基因更容易傳遞下去——即也傾向於形成新種。如果你希望變得適應於所處的環境狀況的話，這當然很好。

但達爾文進化論並不是塑造全世界遺傳特徵的唯一推手。費舍爾奔離選擇（Fisher』s runaway selection models）等一些其他模型還考慮到了性選擇。簡單來說——雄性喜歡雌性，雌性喜歡它們喜歡的，所以強壯為華麗讓路，讓雄性能夠更好的「搞些小動作」。這樣，一些實際上會降低動物適合度的特徵（想想孔雀如果是奇詭搞笑的灰色）：由於能增加對配偶的吸引，反而成為了珍貴的資本。

Peacock.#Yolo.

Image credits Christy Mesker.

費舍爾之類的理論將一種情況引入討論，即事實上，尤其是對於交配中傾向於擁有選擇權的雌性而言，性偏好將會成為物種形成的巨大推手。在不同地區，偏好的差異非常之大，並且這種偏好性是以達爾文選擇效率為代價的，這讓整體基因多樣性提高，就為產生新種奠定了基礎——或至少理論如此。

但根據巴斯大學、卡迪夫大學和德國馬普鳥類學院的研究人員最新發表的文章，這一傳統觀點也未必準確。通過分析10種鴴類(Charadrius)的79個種群的微衛星數據和136種濱鳥的遺傳結構，研究團隊發現了這樣一種傾向，混交降低了種群的遺傳多樣性。他們報告多配製（在每個繁殖季都會與多個配偶繁殖）鳥類比單配製的（每個繁殖季都只有一個配偶）物種的基因多樣性要低，即減少了形成新種的機會。

研究的第一作者、巴斯大學和卡迪夫大學聯合導師 Josie D』Urban Jackson說道：「我們的發現暗示了由於要尋找一個以上的配偶，多配製的濱鳥可能需要搜尋大片的區域，並隨之將基因擴散到腳步所達的地方。」

「這意味著通過稀釋地理上相距遙遠的種群之間的任何基因差異，它們的基因庫得到了有效的混合，因而種群隨時間分化出新種的可能性下降了。」

單配製物種在一個繁殖季只需要找到一個配偶，並通常傾向於在整個生活史中回到同樣的繁殖地點。這意味著它們更好的適應了當地的環境，並由於少有外來遺傳基因的輸入，遺傳隔離程度更高。

另一方面，混交的物種移動距離更遠、範圍更廣，儘可能多播種——但這也不是先到先得的情況。Jackon 的導師、工作於巴斯大學米爾納進化中心的 Tamás Székely 說道，為了尋找一個可心的配偶，多配製鳥類一次可以移動數百千米。

Tamás Székely 教授說：「你可能認為混交的鳥類選配偶很隨意，但多數個體會喜歡特定的類型，正如一些人類可能就喜歡金髮或黑髮的伴侶。」

這讓距離很遠的混交種群也會有基因交流，而一步之遙就能讓他們單配製的朋友們保持相對區別。

「例如，在馬達加斯加，我們發現多配製鴴類在整個島上都很相似，而單配製鴴類在相鄰的地區就存在基因差異——顯示出與我們的大尺度研究結論同樣的模式。

論文發表於《進化》雜誌

論文基本信息

【題目】Polygamy slows down population divergence in shorebirds

【作者】Josie D』Urban Jackson

【期刊】Evolution

【日期】2017 Feb 24

【DOI】10.1111/evo.13212

【摘要】

Sexualselection may act as a promotor of speciation since divergent mate choice andcompetition for mates can rapidly lead to reproductive isolation.Alternatively, sexual selection may also retard speciation since polygamousindividuals can access additional mates by increased breeding dispersal. Highbreeding dispersal should hence increase gene flow and reduce diversificationin polygamous species. Here, we test how polygamy predicts diversification inshorebirds using genetic differentiation and subspecies richness as proxies forpopulation divergence. Examining microsatellite data from 79 populations in 10plover species (Genus: Charadrius) we found that polygamous species displaysignificantly less genetic structure and weaker isolation-by-distance effectsthan monogamous species. Consistent with this result, a comparative analysisincluding 136 shorebird species showed significantly fewer subspecies forpolygamous than for monogamous species. By contrast, migratory behavior neitherpredicted genetic differentiation nor subspecies richness. Taken together, ourresults suggest that dispersal associated with polygamy may facilitate geneflow and limit population divergence. Therefore, intense sexual selection, asoccurs in polygamous species, may act as a brake rather than an engine ofspeciation in shorebirds. We discuss alternative explanations for these resultsand call for further studies to understand the relationships between sexualselection, dispersal, and diversification.

【鏈接】http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/evo.13212/abstract

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