Genomische Signaturen der geografischen Isolation und natürlichen Selektion bei Korallenrifffischen

Die Treiber der Artbildung gehören nach wie vor zu den umstrittensten Themen in der Evolutionsbiologie. Anfänglich, Darwin betonte die natürliche Selektion als primären Mechanismus der Artbildung, Aber die Architekten der modernen Synthese gaben diese Ansicht weitgehend zugunsten der Divergenz durch geografische Isolation auf. Das Gleichgewicht zwischen Selektion und Isolation steht immer noch im Vordergrund der Evolutionsdebatte, insbesondere für die tropischen Ozeane der Welt, in denen die biologische Vielfalt hoch ist, es jedoch nur wenige isolierende Barrieren gibt. Hier, Wir identifizieren die Treiber der Artbildung bei pazifischen Rifffischen der Gattung Acanthurus durch vergleichende Genomscans zweier peripherer Populationen, die sich ungefähr zur gleichen Zeit von einer großen Linie im Zentral-Westpazifik abgespalten haben. Mitochondriale Sequenzen deuten darauf hin, dass Populationen im Hawaiianischen Archipel und auf den Marquesas-Inseln etwa 0,5 Ma isoliert wurden. Die hawaiianische Linie ist morphologisch nicht von der weit verbreiteten pazifischen Form zu unterscheiden, aber die marquesanische Form wird als eigenständige Art anerkannt, die ein ungewöhnliches tropisches Ökosystem einnimmt, das durch Auftrieb, Trübung, Temperaturschwankungen, Algenblüten und wenig Korallenbedeckung gekennzeichnet ist. Eine Analyse von 3737 SNPs zeigt ein starkes Signal der Selektion an den Marquesas, mit 59 Loci unter störender Selektion einschließlich eines Opsin Rh2 Locus. Während sowohl die hawaiianische als auch die marquesanische Population Driftsignale anzeigen, zeigt die erstere ein schwaches Selektionssignal, das mit Populationen im Zentral-Westpazifik vergleichbar ist. Dieser Kontrast zwischen eng verwandten Linien zeigt, dass eine Population hauptsächlich aufgrund geografischer Isolation und genetischer Drift divergiert und die andere unter dem Einfluss der Selektion einen taxonomischen Artenstatus erreicht.