Sự hình thành loài thực vật qua các biến đổi môi trường và sự xuất hiện cũng như tính chất của các vùng lai

Journal of Systematics and Evolution - Tập 55 Số 4 - Trang 238-258 - 2017
Richard J. Abbott1
1School of Biology, University of St Andrews, St Andrews, Fife KY16 9TH, UK

Tóm tắt

Các biến đổi môi trường rất phổ biến và nhiều loài thực vật đã phản ứng lại chúng thông qua sự thay đổi di truyền thích ứng. Đây có thể là bước đầu trong quá trình thay đổi liên tục dẫn đến sự xuất hiện của các dạng hoàn toàn cách ly về mặt sinh sản, tức là các 'loài sinh học'. Trước khi cách ly sinh sản hoàn toàn được thiết lập, các vùng lai có thể hình thành giữa các dòng khác nhau thông qua hòa nhập ban đầu hoặc tiếp xúc thứ cấp. Trong bài viết này, tôi tổng hợp các nghiên cứu về các vùng lai thực vật giữa các loài bản địa và nhấn mạnh các khía cạnh: cách thức hình thành (hòa nhập ban đầu so với tiếp xúc thứ cấp); phân bố giữa các họ thực vật, chi và dạng sống; loại và thành phần di truyền liên quan đến độ mạnh và loại cách ly sinh sản giữa các dòng cha mẹ; bản chất của các rào cản sinh sản trước và sau giao tử; mức độ và hướng di truyền; và sự ổn định của các vùng lai trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Tổng số các vùng lai thực vật được phát hiện trong một cuộc tìm kiếm tài liệu đáng ngạc nhiên là nhỏ (137). Điều này vẫn đúng ngay cả đối với những khu vực có lịch sử nghiên cứu lâu đời về sự tiến hóa thực vật, sinh thái học và hệ thống học. Những lý do cho điều này được thảo luận, bao gồm khả năng rằng các vùng lai thực vật tự nhiên là hiếm có trong tự nhiên. Chỉ với một vài vùng lai đã có nỗ lực phân biệt hình thành do hòa nhập ban đầu hay tiếp xúc thứ cấp, và người ta cho rằng phần lớn các vùng lai bắt nguồn từ việc tiếp xúc thứ cấp. Từ lượng thông tin hạn chế hiện có, có vẻ như các vùng lai thực vật có thể thường di chuyển để phản ứng với biến đổi khí hậu, nhưng cần có các nghiên cứu dài hạn để xác nhận điều này.

Từ khóa

#biến đổi môi trường #loài sinh học #vùng lai thực vật #hòa nhập ban đầu #tiếp xúc thứ cấp #cách ly sinh sản #biến đổi khí hậu

Tài liệu tham khảo

10.1098/rstb.2013.0346

10.1111/j.1469-8137.2007.02127.x

10.1111/j.1420-9101.2012.02599.x

10.1111/j.1469-8137.2012.04112.x

10.1093/aob/mcm154

10.1038/hdy.2008.112

10.1111/j.1558-5646.1948.tb02726.x

10.1111/j.1558-5646.1954.tb01504.x

AndersonJT PereraN ChowdhuryB Mitchell‐OldsT.2015. Geographic patterns of genetic divergence and adaptation across environmental gradients inBoechera stricta(Brassicaceae).American Naturalist186 (Supplement):S60–S73.

Arnold ML., 1997, Natural hybridization and evolution, 10.1093/oso/9780195099744.001.0001

10.1111/nph.13424

10.1146/annurev.es.16.110185.000553

10.1371/journal.pgen.1001193

10.1007/s10682‐017‐9890‐7

10.1038/hdy.2014.14

10.1093/aobpla/plw022

10.1111/evo.12488

10.1038/sj.hdy.6800997

10.1534/genetics.167.1.449

10.1038/hdy.1978.44

10.1111/j.0014-3820.2000.tb00049.x

10.1093/molbev/mst168

10.1534/genetics.112.140749

10.1111/mec.13587

10.1111/mec.13765

10.1111/mec.13194

ClausenJ KeckDD HieseyWM.1940. Experimental studies on the nature of species. I. The effect of varied environments on Western North American plants. Washington DC: Carnegie Institution of Washington Publications.1–452.

10.1111/j.1469-8137.2005.01410.x

10.1111/j.1558-5646.2008.00413.x

10.1007/s11692-015-9332-9

10.1038/hdy.1954.5

10.1038/hdy.1954.40

De LaTorreAR.2015. Genomic admixture and species delimitation in forest trees. In: Pontarotti P ed.Evolutionary biology: Biodiversification from genotype to phenotype. Cham: Springer International.287–303.

10.1038/hdy.2015.19

Ellstrand NC, 1987, Ecological isolation and introgression: Biochemical confirmation of introgression in an Arctostaphylos (Ericaeae) population, Acta Oecologica, 8, 299

10.1126/science.179.4070.243

10.1111/mec.13618

10.1111/evo.12154

10.1126/science.1209271

10.1111/eva.12380

10.1111/j.1365-2745.2009.01509.x

10.1111/ddi.12245

10.1007/BF02986626

10.1038/hdy.1947.7

Harrison RG., 1990, Hybrid zones: Windows on evolutionary process, Oxford Surveys in Evolutionary Biology, 7, 69

HarrisonRG.1993. Hybrids and hybrid zones: Historical perspective. In: Harrison RG ed.Hybrid zones and the evolutionary process. New York: Oxford University Press. 3–12.

10.1111/j.1558-5646.1997.tb02437.x

HarrisonRG RandDM.1989. Mosaic hybrid zones and the nature of species boundaries. In Otte D Endler J eds.Speciation and its consequences. Sunderland MA: Sinauer Associates.111–133.

10.1016/0169-5347(88)90033-X

10.1111/j.1469-8137.2010.03380.x

10.1111/nph.13643

10.1111/nph.12119

10.1111/j.0014-3820.2005.tb00967.x

10.1016/S0169-5347(00)01873-5

10.12705/644.1

Kay K., 2006, Reproductive isolation between two closely related hummingbird‐pollinated neotropical gingers, Evolution, 60, 538

10.1111/mec.13630

10.1007/s00035-016-0164-8

10.1046/j.1420-9101.2003.00548.x

10.1371/journal.pone.0004010

10.1111/nph.14413

10.1111/j.1469-8137.2012.04309.x

10.1111/mec.12783

10.1111/j.1420-9101.2010.02087.x

10.1098/rstb.2008.0064

10.1038/hdy.1984.18

10.1534/genetics.110.120873

10.1111/mec.12058

10.1111/j.1558-5646.1999.tb04519.x

10.1111/j.0014-3820.2001.tb00655.x

MayrE.1942.Systematics and the origins of species. New York: Columbia University Press.

10.1046/j.1365-294X.2003.01942.x

10.1111/j.1365-294X.2007.03240.x

10.1086/409995

10.1111/j.0014-3820.2004.tb01700.x

10.1093/oxfordjournals.aob.a083625

10.1093/oxfordjournals.aob.a083641

10.1111/j.1365-294X.2008.03715.x

10.1111/nph.14182

10.1111/jeb.12071

10.1111/mec.13557

10.1111/j.1365-294X.2012.05715.x

10.1017/S1477200007002435

10.1371/journal.pbio.2000234

10.1111/j.1558-5646.2011.01537.x

10.1111/evo.13047

10.1038/nrg3522

10.1086/527501

10.1111/evo.12091

10.1111/evo.12589

StaceCA PrestonCD PearmanDA.2015.Hybrid flora of the British Isles. Bristol: Botanical Society of Britain and Ireland.

10.1111/mec.13645

10.1098/rstb.2011.0199

10.1111/mec.13539

10.1016/j.tree.2015.04.010

10.1098/rspb.2000.1578

10.1111/mec.13654

10.1007/BF00224518

10.1534/genetics.106.065979

10.1111/j.1601-5223.1925.tb03139.x

10.1111/mec.13355

10.1002/evl3.3

Wells H., 1983, Hybridization and genetic recombination of Cirsium californicum and C. occidentale (Asteraceae: Carduceae), Madroño, 30, 12

10.1126/science.1129161

10.1016/j.ppees.2010.02.002

10.1111/mec.14117

10.1126/science.aaf7812

10.1371/journal.pone.0101106

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Systematics and Evolution

Tập 55 Số 4

238-258

Thông tin tác giả