Ewolucja gatunku a zmiana klimatu
Przewidywanie skutków gwałtownych zmian środowiska spowodowanych działalnością człowieka na różnorodność biologiczną ma kluczowe znaczenie w skali globu, ale brak jest danych określających, jak szybko będą ewoluowały populacje, aby uniknąć wymarcia. Taka ewolucja jest szczególnie ważna dla wyspecjalizowanych organizmów, które zależą od innych gatunków, pełniąc rolę gospodarzy lub ofiar. W ramach finansowanego przez UE projektu CLIMADAPT (Testing the limits and potential of evolution in response to climate change) badano gatunek motyla modraszka agestis (Aricia agestis). Populacja tego gatunku uległa szybkiemu rozprzestrzenieniu na obszarze Zjednoczonego Królestwa i stanowi jeden z nielicznych znanych przypadków adaptacji do zmiany klimatu poprzez zmianę wykorzystywanego żywiciela roślinnego. Ta zdolność sprawia, że gatunek A. agestis odgrywa ważną rolę w badaniach, w jaki sposób zmienność genetyczna kształtuje cechy o dużym znaczeniu ekologicznym w tym obszarze. Jest to szczególnie przydane w badaniu preferencji odnośnie żywicieli roślinnych i płodności oraz ekspansji zasięgu w obliczu zmiany klimatu. Naukowcy biorący udział w projekcie CLIMADAPT badali doświadczalnie preferencje odnośnie żywicieli roślinnych i płodność poszczególnych samic w warunkach ogrodowych. Następnie przeanalizowano zmienność genetyczną w obrębie i między dziewięcioma populacjami z ustalonych i nowych części zasięgu występowania gatunku A. agestis. Wyniki wykazały, że poszczególne samice z danej populacji mogą się różnić w swoich preferencjach odnośnie żywiciela roślinnego. Dane ujawniły również znacząco niższe poziomy takiego zróżnicowania preferencji wewnątrz nowo powstałych populacji. To ewolucyjne przesunięcie i towarzyszące mu zmniejszenie zróżnicowania mogą również ograniczać przyszłą ewolucję w nowoutworzonych populacjach żyjących na granicy ich zasięgu. Dane fenotypowe dotyczące preferencji samic odnośnie żywiciela roślinnego w normalnych warunkach ogrodowych dostarczyły również unikalnego zestawu danych do testowania zależności między fenotypem a genotypem za pomocą zmienności sekwencji w całym genomie. Badacze dokonali indywidualnego sekwencjonowania całogenomowego dużej liczby motyli z każdej z dziewięciu populacji pod kątem loci genetycznych wysokiej gęstości (RADseq). Dane te wykorzystano następnie do zbadania podstaw genetycznych preferencji i płodności żywiciela roślinnego oraz przetestowania zróżnicowania adaptacyjnego tych cech wraz z ekspansją zasięgu. Integracja dużych zestawów danych fenotypowych i genetycznych pozyskanych w projekcie CLIMADAPT umożliwi przetestowanie modeli teoretycznych adaptacji. Pomoże także prowadzić przydatne przewidywania odpowiedzi gatunków i zespołów ekologicznych na zmiany środowiska wywołane działaniami człowieka poprzez odpowiedzi ewolucyjne w ich interakcjach biotycznych.
Słowa kluczowe
CLIMADAPT, ewolucja, modraszek agestis, zmiana klimatu, zmienność genetyczna, płodność, zmienność sekwencji w całym genomie, radiacja adaptacyjna
