Projektbeschreibung
Uralte DNA gibt Aufschluss über die evolutionäre Antwort auf neuen Selektionsdruck
Die DNA-Sequenzierung alter, zeitlich beabstandeter Proben hilft bei der Beantwortung von Fragen zu evolutionären Reaktionen auf Umweltveränderungen und neuen Selektionsdruck, indem sie ökologische und genetische Parameter quantifiziert, die entlang der Transformationslinie gesammelt wurden. Unter Verwendung natürlicher Experimente und bekannter Studiensysteme in der Evolution wird das EU-finanzierte Projekt EXPLOAD die parallele Anpassung an Süßwasser von marinen Dreistachligen Stichlingen durch den Anstieg der Häufigkeit von Süßwasser-assoziierten Allelen untersuchen. Die rasanten globalen Klimaveränderungen schaffen neuen Selektionsdruck, und die Untersuchung der natürlichen Selektionsdynamik wird Einblicke in das mögliche Geschick der biologischen Vielfalt liefern. Die Anwendung des paläogenomischen Ansatzes auf Proben, die entlang des evolutionären Kontinuums gesammelt wurden, wird der Frage nachgehen, ob die natürliche Selektion mit Mutationen verbunden ist.
Ziel
DNA can survive millennia post-mortem, spanning ecological and evolutionary transitions and providing a unique window into the processes underlying biodiversity. As such sequencing ancient DNA from temporally spaced samples can allow the testing of hypotheses related to evolutionary responses to ecological change and novel selection pressures through direct quantification of ecological and genetic parameters collected before, during and after genetic changes in selection pressures. Here, I propose to do just this, taking advantage of a natural experiment of an emblematic study system in evolutionary biology: parallel independent adaptation to freshwater by marine-adapted threespine sticklebacks through the rise in frequency of freshwater-associated alleles. Utilising palaeogenomics to sample genomes along this evolutionary continuum and the project will address a key and long-standing question: is there a mutational cost to natural selection? This is a timely question, as ongoing rapid global climatic change is a major source of novel selection pressures, therefore, understanding the dynamics of natural selection will provide key insights into potential outcomes for biodiversity. The methods developed in this project will not only benefit the growing field of paleogenomics but also other fields where data is collected in a temporal manner, such as experimental evolution and epidemiology. Ultimately, achievement of these goals requires the formation of a dedicated, closely knit team, focusing on both the methodological challenges as well as their bigger picture application to high-risk high-gain ventures. With ERC funding this can become a reality, enabling the interface of palaeogenomics and evolutionary biology to be pushed to the new limits of the modern sequencing era.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsDNA
- natural sciencesbiological sciencesevolutionary biology
- natural sciencesbiological sciencesecologyecosystems
- natural sciencesearth and related environmental sciencesatmospheric sciencesclimatologyclimatic changes
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsgenomes
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
7491 Trondheim
Norwegen