Variation betyder noget:Genetiske effekter i interagerende arter bestemmer i fællesskab økologiske resultater

Den største mangfoldighed af liv tælles ikke i antallet af arter, siger Utah State Universitys evolutionære genetiker Zachariah Gompert, men i mangfoldigheden af ​​interaktioner mellem dem.

"Det er ofte uklart, om resultatet af en interaktion, såsom om en mikrobe kan inficere en vært, er det samme for alle medlemmer af en art eller afhænger af den genetiske sammensætning af de specifikke involverede individer," siger Gompert, lektor i USU's. Institut for Biologi og Økologi Center.

For eksempel, siger han, kan man overveje, hvorfor en bestemt sommerfugl enten kan eller ikke kan fodre på en bestemt plante.

"Er det påvirket af den specifikke genetiske sammensætning af sommerfuglen, eller er det den specifikke genetiske sammensætning af den enkelte plante?" spørger Gompert. "Eller er det påvirket af genetiske interaktioner mellem sommerfuglen og plantearterne?"

Gompert og kolleger fra University of Nevada, Rice University, University of Wyoming, University of Tennessee, Texas State University og Michigan State University adresserer dette vidensgab gennem en række eksperimenter, hvor der bruges en nylig værtsudbredelse af lucerne af Melissa blå sommerfugl ( Lycaeides melissa ). Holdet rapporterer sine resultater i 29. august 2022-udgaven af ​​Proceedings of the National Academy of Sciences .

"Vi viser, at genetiske forskelle mellem Melissa blå larver og lucerneplanter tegner sig for næsten halvdelen af ​​variabiliteten i larvens vækst og overlevelse," siger Gompert. "Vores resultater tyder på, at individuelle variationer har betydning, og resultatet af denne plante-insekt-interaktion er påvirket af mange gener med for det meste uafhængige - eller additive - effekter. Desuden har genetiske forskelle blandt lucerneplanter konsekvente virkninger på larvevækst i flere sommerfuglepopulationer og arter , hvilket gør sådanne effekter forudsigelige."

Holdets resultater, der indsamler omfattende data over flere år på markområder i Utah og Nevada, understøtter hypotesen om, at både plante- og insektgenotyper betyder noget, og omtrent lige så meget for larvens vækst og overlevelse.

Ud over problemer, der er specifikke for insekter og deres værtsplanter, kan genetisk variation inden for arter også være vigtig for andre vært-parasit-interaktioner, siger Gompert. "Herunder f.eks. modtagelighed over for parasitære sygdomme hos mennesker og andre dyr, der er en funktion af både genetisk variation i værter og blandt patogenstammer. Men almenheden af ​​denne hypotese mangler at blive testet." + Udforsk yderligere

Genom-kortlægning afslører 'supermutation', hvilket resulterer i kryptisk farvning hos pindeinsekter