science >> Wetenschap >  >> Biologie

Variatie is belangrijk:genetische effecten bij op elkaar inwerkende soorten bepalen samen ecologische resultaten

Zach Gompert, universitair hoofddocent aan het Department of Biology and Ecology Center van de USU, is hoofdauteur van een paper dat genetische effecten onderzoekt bij interactie tussen soorten in de Proceedings of the National Academy of Sciences. Krediet:M. Muffoletto/USU

De grootste diversiteit van het leven wordt niet meegerekend in het aantal soorten, zegt de evolutionair geneticus Zachariah Gompert van de Utah State University, maar in de diversiteit van interacties tussen hen.

"Het is vaak onduidelijk of de uitkomst van een interactie, zoals of een microbe een gastheer kan infecteren, hetzelfde is voor alle leden van een soort of afhangt van de genetische samenstelling van de specifieke betrokken individuen", zegt Gompert, universitair hoofddocent in USU's Afdeling Biologie en Ecologie Centrum.

Hij zegt bijvoorbeeld dat je je kunt afvragen waarom een ​​bepaalde vlinder zich wel of niet kan voeden met een bepaalde plant.

"Wordt dat beïnvloed door de specifieke genetische samenstelling van de vlinder of is het de specifieke genetische samenstelling van de individuele plant?" vraagt ​​Gompert. "Of wordt het beïnvloed door genetische interacties tussen de vlinder en plantensoorten?"

Gompert en collega's van de Universiteit van Nevada, Rice University, University of Wyoming, University of Tennessee, Texas State University en Michigan State University pakken deze kenniskloof aan door middel van een reeks experimenten met behulp van een recente gastheerbereikuitbreiding van luzerne door de Melissa blauwe vlinder ( Lycaeides melissa ). Het team rapporteert zijn bevindingen in de uitgave van 29 augustus 2022 van Proceedings of the National Academy of Sciences .

"We laten zien dat genetische verschillen tussen Melissa-blauwe rupsen en luzerneplanten verantwoordelijk zijn voor bijna de helft van de variabiliteit in groei en overleving van rupsen", zegt Gompert. "Onze resultaten suggereren dat individuele variatie van belang is, en de uitkomst van deze plant-insect-interactie wordt beïnvloed door vele genen met meestal onafhankelijke of additieve effecten. Bovendien hebben genetische verschillen tussen alfalfaplanten consistente effecten op de groei van rupsen in meerdere vlinderpopulaties en soorten , waardoor dergelijke effecten voorspelbaar zijn."

Door uitgebreide gegevens te verzamelen over meerdere jaren op veldpercelen in Utah en Nevada, ondersteunen de resultaten van het team de hypothese dat zowel genotypen van planten als insecten ertoe doen, en ongeveer even belangrijk voor de groei en overleving van rupsen.

Naast problemen die specifiek zijn voor insecten en hun waardplanten, kan genetische variatie binnen soorten ook belangrijk zijn voor andere interacties tussen gastheer en parasiet, zegt Gompert. "Met inbegrip van bijvoorbeeld de gevoeligheid voor parasitaire ziekten bij mensen en andere dieren, die een functie is van zowel genetische variatie in gastheren als tussen pathogene stammen. Maar de algemeenheid van deze hypothese moet nog worden getest." + Verder verkennen

Genoommapping onthult 'supermutatie' resulterend in cryptische kleuring bij wandelende takken