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研究揭示环境变化可以引发快速演变

由利兹大学科学家领导的一项新研究表明,短期生态变化和进化是相互交织的,不能合理地被认为是分开的,发现人口在环境变化和人口管理方面迅速发展环境变化可以驱动硬连线进化几代人中动物物种的变化发表在“生态快报”杂志上的利兹大学主导研究推翻了普遍的假设,即进化只是在数百年或数千年内逐渐发生相反,研究人员发现实验室人群中存在显着的遗传变化仅仅15代土壤螨虫的数量增加,导致螨虫成年的年龄增加一倍,种群规模发生巨大变化。这些结果对疾病和虫害控制,保护和渔业管理等领域具有重要意义,因为它们证明了进化甚至可以改变游戏规则利兹大学生物科学学院的短期教授Tim Benton说:“这表明短期的生态变化和进化是完全交织在一起的,不能合理地被认为是分开的我们发现人口在环境问题上迅速发展改变和人口管理这可能会产生重大影响,如减少收获产量或挽救濒临灭绝的人口“虽然以前的研究暗示了动物物种的物理特征和进化的短期变化之间的联系,但利兹主导的研究是首先在受控实验环境中证明快速遗传进化与动物种群动态之间的因果关系研究人员研究了从野外采集的土壤螨,然后在18个玻璃管中饲养。百分之四十的成年螨每周从六个中移除玻璃管各自去除相似比例的幼鱼另外六个试管中没有进行“收获”,主要作者Tom Cameron博士,研究期间利兹生物科学学院博士后研究员,现居UmeåUniversity瑞典说:“我们看到了相对较快的显着进化变化管子中成熟的年龄增加了大约15代,因为他们以不同于野外的方式进行竞争。移除成年人使他们留下来由于遗传学对它们成熟后很快就会死亡的可能性很大,因为它们最终成熟时,它们非常巨大,它们可以非常迅速地产下所有卵子“螨虫最初的变化“环境 - 从野外进入实验室 - 对人口造成了灾难性的影响,使螨虫处于灭绝的轨道但是,在每个人群中,包括那些成年人或青少年被移除后,轨迹在仅仅五代进化后转换,人口规模开始增加研究人员发现,实验室环境正在选择那些生长缓慢的螨虫在管子的竞争条件下,生长缓慢的螨虫成熟时更肥沃,这意味着他们可以拥有更多的婴儿Cameron博士说:“以个体生长速度为代价导致鸡蛋生产投资的遗传进化导致人口增长,使人口免于灭绝。是行动中的进化救援,并表明快速进化可以帮助人们应对快速的环境变化“对环境的短期生态反应 - 例如,由于缺乏食物导致成年人人数减少 - 以及硬连线的进化通过将来自不同处理的螨放入几个ge的类似环境中来分离变化Benton教授说:“如果你把动物放在一个新的环境中,它们基本上保持不变,但它们的生长方式会因为食物的数量等变量而变化但是,我们的研究证明了进化效应 - 潜在生物学对环境的响应 - 可能与生态反应生态和进化相互交织的同时发生,“他说 在渔业管理等领域,从生态反应中剔除进化变化尤为重要,人类决策可能导致整个人口的环境和生活史发生重大变化北海鳕鱼成熟的大小约为50%的一半。几年前,这种变化与鳕鱼种群的崩溃有关,因为今天的成年鱼比它们的祖先生育能力低“这是一场大讨论是否这是对它们捕捞方式的进化反应,或者是否是例如,海洋中的食物量具有短期生态效应我们的研究强调,进化可以在短时间内发生,甚至在你的收获策略引起的潜在生物学中1至2%的进化变化也可能很大对人口增长和产量的影响你不能只是试图将环境恢复到以前的状态,并期望一切都能回归正常,“Benton教授说,这项研究由自然环境研究委员会(NERC)资助,其中包括利兹大学的研究人员和阿伯丁大学生物科学学院的Stuart Piertney教授出版物:Tom Cameron等人, “生态进化动态以回应生命历史的选择,”生态快报(2013); doi:101111 / ele12107来源:利兹大学图片:

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