Adaptív fenotipikus plaszticitás és adaptív evolúció ---- egymás ellen/helyett, egymás mellett, vagy együttműködnek?

Theodosius Dobzansky (1900-1975) “Nothing in biology makes sense except in the light of evolution.”

Mi is az az evolúció? Egy szaporodó közösség genetikai anyagának generációk közti változása – allélfrekvenciák változása Fenotípust nem érinti Fenotípust érinti Letális/maladaptív Rátermettséget nem vagy alig befolyásol Adaptív

Evolúcióbiológia (evolúciós ökológia Evolúcióbiológia (evolúciós ökológia?) fő feladata: a természetben megfigyelt fenotípusos változatosság magyarázata

Megfigyelni könnyű Magyarázni már kevésbé

Hurrá, adaptív evolúció?

?

Adaptív fenotípusos változatosság

Genotípus  fenotípus Scheiner 1993 Ann Rev Ecol Syst A környezet indukálta plaszticitás és a fejlődési zaj (developmental noise) nem összekeverendő A környezet két szinten is befolyásol

Adaptív fenotípusos változatosság Genetikai (lokális) adaptáció – evolúciós skála Fenotipikus plaszticitás – ontogenetikus skála

ECTODYSPLASIN A (EDA) Egyedek közti változatosság Genetikai háttér Szelekciós erők  Adaptív evolúció rekonstruálható Fizikai védelem Gyors (trükkös) úszás ECTODYSPLASIN A (EDA)

Adaptív fenotípusos változatosság Genetikai (lokális) adaptáció – evolúciós skála Adaptív fenotipikus plaszticitás – ontogenetikus skála Szétválasztásuk kritikus a természetben megfigyelt változatosság korrekt interpretációjához!

A megfigyelt változatosság háttere ‘Common garden’ és ‘reciprocal transplant’ kíserletek

150 évvel később

Fenotipikus plaszticitás Génexpressziótól morfológiáig Reverzibilis (labilis)  irreverzibilis (fixált) Polifenizmus vs. kontinuus változatosság Érintett egyed vs. több generáció (transgenerational maternal effects)

Mikor várunk fenotipikus plaszticitást? Időbeli és/vagy térbeli (finom skálán) környezeti változatosság Prediktálható változatosság Génáramlás Nincs abszolút ’szuperfenotípus’

Tehát: Lokális adaptáció: az allélfrekvenciák eltolása a populáción belül a magasabb rátermettségű fenotípus irányába Fenotipikus plaszticitás: magasabb rátermettségű fenotípus létrehozása azonos genetikai anyagból

Genotípus Környezet Tehát: Lokális adaptáció: az allélfrekvenciák eltolása a populáción belül a magasabb rátermettségű fenotípus irányába Fenotipikus plaszticitás: magasabb rátermettségű fenotípus létrehozása azonos genetikai anyagból Környezet

Reakciónorma Egy genotípus fenotipikus kifejeződése különböző környezetekben A környezeti részvételt írja le egy adott genotípusnál

N = native phenotype T = transplanted phenotype

Miért lehet a fenotípusos mintázat teljesen félrevezető? Environmental influence Countergradient variation Genetic influence Phenotypic reaction norm

Relative extremity size Latitude

* h2 = 0.12 (95% CI = 0.07-0.18) * * * h2 = 0.15 (95% CI = 0.10-0.21)

Fenotípus ‘Genotípus’