Genomic signatures of geographic isolation and natural selection in Coral Reef fishes

sterowniki specjacji pozostają jednymi z najbardziej kontrowersyjnych tematów w biologii ewolucyjnej. Początkowo Darwin podkreślał dobór naturalny jako podstawowy mechanizm specjacji, ale architekci współczesnej syntezy w dużej mierze porzucili ten pogląd na rzecz dywergencji przez izolację geograficzną. Równowaga między selekcją a izolacją jest nadal na czele debaty ewolucyjnej, zwłaszcza w tropikalnych oceanach świata, gdzie różnorodność biologiczna jest wysoka, ale barier izolacyjnych jest niewiele. Tutaj identyfikujemy czynniki wywołujące specjację w rybach rafowych Pacyfiku z rodzaju Acanthurus na podstawie porównawczych skanów genomu dwóch populacji peryferyjnych, które oddzieliły się od dużej linii środkowo-zachodniej Pacyfiku mniej więcej w tym samym czasie. Sekwencje mitochondrialne wskazują, że populacje w archipelagu Hawajów i na Wyspach markizy zostały wyizolowane około 0,5 Ma. Linia Hawajska jest morfologicznie nie do odróżnienia od rozpowszechnionej formy Pacyficznej, ale forma Markizowa jest uznawana za odrębny gatunek, który zajmuje niezwykły tropikalny ekosystem charakteryzujący się upwellingiem, mętnością, wahaniami temperatury, zakwitami glonów i niewielką pokrywą koralową. Analiza 3737 SNP ujawnia silny sygnał selekcji na markizach, z 59 loci pod destrukcyjną selekcją, w tym locus Opsin Rh2. Podczas gdy zarówno hawajskie, jak i Markizańskie populacje wskazują na sygnały dryfu, te pierwsze wykazują słaby sygnał selekcji, który jest porównywalny z populacjami w środkowo-zachodnim Pacyfiku. Ten kontrast między blisko spokrewnionymi rodami ujawnia, że jedna populacja różni się głównie z powodu izolacji geograficznej i dryfu genetycznego, a druga osiąga status gatunku taksonomicznego pod wpływem selekcji.