Selection on old variants drives adaptive radiation of <i>Metrosideros</i> across the Hawaiian Islands
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Some of the most spectacular adaptive radiations begin with founder populations on remote islands. How genetically limited founder populations give rise to the striking phenotypic and ecological diversity characteristic of adaptive radiations is a paradox of evolutionary biology. We conducted an evolutionary genomic analysis of genus Metrosideros , a landscape-dominant, incipient adaptive radiation of woody plants that spans a striking range of phenotypes and environments across the Hawaiian Islands. Using nanopore-sequencing, we created a chromosome-level genome assembly for M. polymorpha var. incana and analyzed wholegenome sequences of 131 individuals from 11 taxa sampled across the islands. We found evidence of population structure that grouped taxa by island. Demographic modeling showed concordance between the divergence times of island-specific lineages and the geological formation of individual islands. Gene flow was also detected within and between island taxa, suggesting a complex reticulated evolutionary history. We investigated genomic regions with increased differentiation as these regions may harbor variants involved in local adaptation or reproductive isolation, thus forming the genomic basis of adaptive radiation. We discovered differentiation outliers have arisen from balancing selection on ancient divergent haplotypes that formed before the initial colonization of the archipelago. These regions experienced recurrent divergent selection as lineages colonized and diversified on new islands, and hybridization likely facilitated the transfer of these ancient variants between taxa. Balancing selection on multiple ancient haplotypes–or time-tested variants–may help to explain how lineages with limited gene pools can rapidly diversify to fill myriad ecological niches on remote islands. Significance statement Some of the most spectacular adaptive radiations of plants and animals occur on remote oceanic islands, yet such radiations are preceded by founding events that severely limit genetic variation. How genetically depauperate founder populations give rise to the spectacular phenotypic and ecological diversity characteristic of island adaptive radiations is not known. We generated novel genomic resources for Hawaiian Metrosideros ––a hyper-variable incipient adaptive radiation of woody taxa—for insights into the paradox of remote island radiations. We found that Metrosideros colonized each island shortly after formation and diversified within islands through recurrent selection on ancient variations that predate the radiation. Recurring use of ancient variants may explain how genetically depauperate lineages can diversify to fill countless niches on remote islands.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».