Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thay đổi vi mô nhanh chóng và mất đa dạng nhiễm sắc thể ở Drosophila do tác động của sự ấm lên khí hậu
Tóm tắt
Mối quan tâm về tác động sinh thái của sự ấm lên toàn cầu nhanh chóng đã khuyến khích việc nghiên cứu các thay đổi trong các hệ thống sinh học do khí hậu. Các vấn đề quan trọng, vẫn chưa được hiểu rõ, là khả năng đáp ứng thích ứng nhanh chóng và chi phí di truyền của chúng đối với các quần thể. Các đa hình nhiễm sắc thể O của Drosophila subobscura đã được theo dõi tại một địa phương thuộc khu vực Nam Palearctic, nơi đang trải qua sự ấm lên khí hậu kéo dài từ giữa những năm 1970. Các quan sát gợi ý rằng quần thể này đang tiến hoá nhanh chóng để đáp ứng với các điều kiện môi trường mới, và đã mất một lượng đáng kể đa dạng nhiễm sắc thể (18,3% trong 16 năm). Những phát hiện này nhất quán với kết quả từ một quần thể khác của D. subobscura, cũng đang trải qua sự ấm lên khí hậu, và phù hợp với những gì sẽ được mong đợi từ các mẫu hình theo vĩ độ và theo mùa của các đảo ngược khác nhau. Ngoài ra, dữ liệu về các đa hình nhiễm sắc thể O từ các địa phương khác trong toàn bộ phạm vi của loài này gợi ý rằng các quần thể khác cũng có sự biến đổi tương tự.
Từ khóa
#Khí hậu #tiến hoá #Drosophila subobscura #đa dạng nhiễm sắc thể #biến đổi khí hậu.Tài liệu tham khảo
Anderson, W.W., Arnold, J., Baldwin, D.G., Beckenbach, A.T., Brown, C.J., Bryant, S.H., Coyne, J.A., Harshman, L.G., Heed, W.B., Jeffrey, D.E., Klaczko, L.B., Moore, B.C., Porter, J.M., Powell, J.R., Prout, T., Schaeffer, S.W., Stephens, J.C., Taylor, C.E., Turner, M.E., Williams, G.O. and Moore, J.A. (1991) Four decades of inversion polymorphism in Drosophila pseudoobscura. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 10367–10371.
Bennett, A.F., Dao, K.M. and Lenski, R.L. (1990) Rapid evolution in response to high-temperature selection. Nature 346, 79–81.
Bulmer, M.G. (1980) The Mathematical Theory of Quantitative Genetics. Clarendon Press, Oxford.
Carson, H.L. (1955) Variation in genetic recombination in natural populations. J. Cell. Comp. Physiol. 45 (suppl. 2), 221–236.
Dobzhansky, T.H. (1947) A response of certain gene arrangements in the third chromosome of Drosophila pseudoobscura to natural selection. Genetics 32, 142–160.
Fontdevila, A., Zapata, C., Álvarez, G., Sánchez, L., Méndez, J. and Enríquez, J. (1983) Genetic coadaptation in the chromosomal polymorphism of Drosophila subobscura. I. Seasonal changes of gametic disequilibrium in a natural population. Genétics 105, 935–955.
Gosteli, M. (1990) Chromosomal polymorphism in natural populations of Drosophila subobscura near Zürich, Switzerland: A contribution to long-term comparisons. Genética 81, 199–204.
Gosteli, M. (1991) Differential flight activity among karyotypes: Daily and weather induced changes in chromosomal inversion polymorphism in natural populations of Drosophila subobscura. Genética 84, 129–136.
Holt, R.D. (1990) The microevolutionary consequences of climate change. Tree 5, 311–315.
Johannessen, O.M., Bjùrgo, E. and Miles, M.W. (1996) Global warming and the Arctic. Science 271, 129.
Jones, P.D., Wigley, T.M.L. and Wright, P.B. (1986) Global temperature variations between 1981 and 1984. Nature 322, 430–434.
Kerr, R.A. (1992) When climate twitches, evolution takes great leaps. Science 257, 1622–1624.
Krimbas, C.B. (1992) The inversion polymorphism of Drosophila subobscura. In Drosophila Inversion Polymorphism (C.B. Krimbas and J.R. Powell, eds), pp. 127–220. CRC Press, Boca Raton, FL.
Krimbas, C.B. and Loukas, M. (1979) Drosophila subobscura: Lengths, of chromosome segments heterozygote for inversions, to be used in IFR calculations. Eur. Dros. Popul. Biol. Group. Bull. 3, 1–7.
Krimbas, C.B., and Loukas, M. (1980) The inversion polymorphism of Drosophila subobscura. Evol. Biol. 12, 163–234.
Krimbas, C.B. and Powell, J.R. eds (1992) Drosophila Inversion Polymorphism. CRC Press, Boca Raton, FL.
Lande, R. and Shannon, S. (1996) The role of genetic variation in adaptation and population persistence in a changing environment. Evolution 50, 434–437.
Lynch, M. and Lande, R. (1993) Evolution and extinction in response to environmental change. In Biotic Interactions and Global Change (P.M. Kareiva, J.G. Kingsolver and R.B Huey, eds), pp. 234–250. Sinauer Associates, Sunderland, MA.
Menozzi, P. and Krimbas, C.B. (1992) The inversion polymorphism of Drosophila subobscura revisited: Synthetic maps of gene arrangements frequencies and their interpretation. J. Evol. Biol. 5, 625–641.
Misra, R.K. and Reeve, E.C.R. (1964) Clines in body dimensions in populations of Drosophila subobscura. Genet. Res. 5, 240–256.
Moltó, H.D., Pascual, L., Martínez-Sebastián, H.J. and De Frutos, R. (1992) Genetic analysis of heat shock in the three Drosophila species of the obscura group. Genome 35, 870–880.
Orengo, D.-J. and Prevosti, A. (1996) Temporal changes in chromosomal polymorphism of Drosophila subobscura related to climatic changes. Evolution 50, 1346–1350.
Parsons, P.A. (1991) Biodiversity conservation under global climatic change: The insect Drosophila as a biological indicator? Global Ecol. Biogeogr. Lett. 1, 77–83.
Prevosti, A. (1966) Chromosomal polymorphism in Western Mediterranean populations of Drosophila subobscura. Genet. Res. 7, 149–158.
Prevosti, A., Ribó, G., Serra, L., Aguadé, M., Balaña, J., Monclús, M. and Mestres, F. (1988) Colonization of America by Drosophila subobscura: Experiment in natural populations that supports the adaptive role of chromosomal-inversion polymorphism. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85, 5597–5600.
Quintana, A. and Prevosti, A. (1991) Genetic and environmental factors in the resistance of Drosophila subobscura adults to high temperature shock. III. Chromosomal-inversion and enzymatic polymorphism variation in lines selected for heat shock resistance. Genética 84, 165–170.
Rodríguez-Trelles, F. (1993) Análisis estacional de sistemas gené ticos multiloci y estructura gené tica en una población natural de Drosophila subobscura. PhD thesis, Universidade de Santiago de Compostela, Spain.
Rodríguez-Trelles, F., Álvarez, G. and Zapata, C. (1996) Time-series analysis of seasonal changes of the O inversion polymorphism of Drosophila subobscura. Genetics 142, 179–187.
Rozas, J., Segarra, C., Zapata, C., Álvarez, G. and Aguadé, M. (1995) Nucleotide polymorphism at the rp49 region of Drosophila subobscura: Lack of geographic subdivision within chromosomal arrangements in Europe. J. Evol. Biol. 8, 355–367.
Saura, A. (1994) Genetic load and population size in northern populations of Drosophila subobscura. In Genetics of Natural Populations: The Continuing Importance of Theodosius Dobzhansky (L. Levine, ed.), pp. 173–187. Columbia University Press, New York.
Schneider, S.H. (1993) Scenarios of global warming. In Biotic Interactions and Global Change (P.M. Kareiva, J.G. Kingsolver and R.B. Huey, eds), pp. 234–250. Sinauer Associates, Sunderland, MA.
Travis, J. and Futuyma, D.J. (1993) Global change: Lessons from and for evolutionary biology. In Biotic Interactions and Global Change (P.M. Kareiva, J.G. Kingsolver and R.B. Huey, eds), pp. 251–263. Sinauer Associates, Sunderland, MA.
Tucic, N. (1979) Genetic capacity for adaptation to cold resistance at different developmental stages of Drosophila melanogaster. Evolution 33, 350–358.
Vitousek, P.M. (1992) Global environmental change: An introduction. Annu. Rev. Ecol. Syst. 23, 1–14.
Wallace, J.M., Zhang, Y. and Renwick, J.A. (1995) Dynamic contribution to hemispheric mean temperature trends. Science 270, 780–783.
Wright, S. and Dobzhansky, T.H. (1946) Experimental reproduction of some of the changes caused by natural selection in certain populations of Drosophila pseudoobscura. Genetics 31, 125–156.
Zivanovic, G., Milanovic, M. and Andjelkovic, M. (1995) Chromosomal inversion polymorphism of Drosophila subobscura populations from Jastrebac Mountain shows temporal and habitat-related changes. J. Zool. Syst. Evol. Res. 2, 81–83.