Parallelism in eco-morphology and gene expression despite variable evolutionary and genomic backgrounds in a Holarctic fish
Notice bibliographique
Résumé
Understanding the extent to which ecological divergence is repeatable is essential for predicting responses of biodiversity to environmental change. Here we test the predictability of evolution, from genotype to phenotype, by studying parallel evolution in a salmonid fish, Arctic charr (Salvelinus alpinus), across eleven replicate sympatric ecotype pairs (benthivorous-planktivorous and planktivorous-piscivorous) and two evolutionary lineages. We found considerable variability in eco-morphological divergence, with several traits related to foraging (eye diameter, pectoral fin length) being highly parallel even across lineages. This suggests repeated and predictable adaptation to environment. Consistent with ancestral genetic variation, hundreds of loci were associated with ecotype divergence within lineages of which eight were shared across lineages. This shared genetic variation was maintained despite variation in evolutionary histories, ranging from postglacial divergence in sympatry (ca. 10-15kya) to pre-glacial divergence (ca. 20-40kya) with postglacial secondary contact. Transcriptome-wide gene expression (44,102 genes) was highly parallel across replicates, involved biological processes characteristic of ecotype morphology and physiology, and revealed parallelism at the level of regulatory networks. This expression divergence was not only plastic but in part genetically controlled by parallel cis-eQTL. Lastly, we found that the magnitude of phenotypic divergence was largely correlated with the genetic differentiation and gene expression divergence. In contrast, the direction of phenotypic change was mostly determined by the interplay of adaptive genetic variation, gene expression, and ecosystem size. Ecosystem size further explained variation in putatively adaptive, ecotype-associated genomic patterns within and across lineages, highlighting the role of environmental variation and stochasticity in parallel evolution. Together, our findings demonstrate the parallel evolution of eco-morphology and gene expression within and across evolutionary lineages, which is controlled by the interplay of environmental stochasticity and evolutionary contingencies, largely overcoming variable evolutionary histories and genomic backgrounds.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».