2010年11月2日 星期二

棋盤格蛺蝶生態上分化之族群間的後生殖隔離

Fig. 3D圖顯示純種與雜交個體的偏好,圖片引用自http://www.plosbiology.org

文獻來源: McBride CS. and Singer MC. 2010. Field Studies Reveal Strong Postmating Isolation Between Ecologically Divergent Butterfly Population. PLoS Biology 8(10): 1~17 (full article)

簡介
外在的後生殖隔離機制(extrinsic postzygotic isolation, EPI)被認為是物種種化必經的一個起始過程,但相較於研究詳盡的前生殖隔離機制(prezygotic isolation),因EPI出現的時間較短(註一)以及局限研究方式(註二),使得人們對於EPI所知並不多。在McBride & Singer (2010)的研究中,藉由穩定適應不同寄主植物且異域的棋盤格蛺蝶(Checkerspot butterfly, Euphydryas editha)進行"野外"的實驗,透過雜交個體在自然環境下的適應情況來探索EPI,但不同於以往監測整體的適存度(比如存活率),作者們先推測雜交個體應該在各方面都位居於兩異域的偏好棋盤格蛺蝶之間,而野外觀測到雜交個體的幼蟲寄主偏好、取食位置的偏好、產卵的位置偏好以及單一次產卵量等,也都如預期在兩個異域的棋盤格蛺蝶間,再藉由野外測定生長速率、卵的孵化率以及整體的存活率,作者們發現雜交個體都相對於純種來的差。更進一步將純種與雜交個體拓殖到所適應的寄主植物之外,發現純種以及雜交種在新拓殖的植物在各方面並無差異,藉以證實雜交確實是受到EPI的影響而非內在生理的影響。作者們亦選用了三個因子繪製成模擬棲位(niche)的3D圖(見上圖),在所構成的平面上兩純種有各自聚集成兩個頂點,而雜交種則是如同預期般散布在兩純種間。雖然目前不能很清楚了解什麼原因導致雜交個體在自然環境適存度降低,但EPI的確在自然界影響非淺。

註一、雜交個體可能因為較不適應環境而滅絕。
註二、大多的實驗都在實驗室進行或採用改良式的田野實驗,因此會造成很多因子被忽略,比如說天敵的因子可能就會被排除,因此在相關研究通常會低估或忽略EPI的影響力。

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