Descripción del proyecto
Descifrar el código de la evolución compleja
La evolución de las adaptaciones ecológicas complejas en los organismos es, desde hace tiempo, un tema de interés para los biólogos evolutivos. Sin embargo, solo se conocen parcialmente los mecanismos por los que la selección natural de mutaciones aleatorias conduce al desarrollo de nuevos rasgos. El equipo del proyecto ComplEvol, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, tiene como objetivo abordar esta cuestión estudiando un complejo de especies de gramíneas con una variación excepcional en la adaptación ecológica clave de la fotosíntesis C4. En el proyecto se combinarán métodos de diferentes ámbitos para inferir la historia de las mutaciones que condujeron al desarrollo de múltiples componentes anatómicos y bioquímicos para la fotosíntesis C4, y los efectos de estas mutaciones en el rendimiento de las plantas en diferentes entornos. Con el proyecto se espera contribuir a nuestra comprensión de la aparición de grandes novedades ecológicas a lo largo del tiempo.
Objetivo
During evolution, organisms adapt to diverse environmental conditions by evolving new morphological and/or biochemical traits, some of which are of impressive complexity. This is for example the case of eyes, wings or complex biochemical pathways, which all involve multiple components. The evolution of such complex traits has always intrigued evolutionary biologists, including Charles Darwin, and is still only partially understood. How can natural selection on random mutations lead over time to novel complex ecological adaptations that allow organisms to thrive in diverse environments?
This question will be addressed here by studying a species complex that presents exceptional variation in a key ecological adaptation, namely C4 photosynthesis. This trait results from multiple anatomical and biochemical components that function together to increase plant productivity in warm and dry environments. Capitalizing on a species complex of grasses that includes C4 as well as the ancestral C3 photosynthetic types and multiple intermediate states, the ComplEvol project will combine methods from different fields to infer (i) the history of mutations that generated components for C4 photosynthesis during the dispersal into different ecological conditions, (ii) the factors controlling the spread of these mutations among populations, (iii) the effects of these mutations on the properties of the encoded C4 enzymes, (iv) the effects of different anatomical and biochemical C4 components on the performance of the plants (fundamental niche), and (v) the relationships between these components and the distribution of individuals in contrasted environments (realised niche).
The incorporation of these different dimensions of evolution and ecology will shed new lights on the processes that allow over time the emergence of major ecological novelties through the repeated action of natural selection on minor changes within populations.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
S10 2TN Sheffield
Reino Unido