作者:Madeleine Geiger et al. 来源:Frontiers in Zoology 发布时间:2018/6/21 14:41:11
选择字号:
驯养过程中的演化速度

 

论文题目:Similar rates of morphological evolution in domesticated and wild pigs and dogs

期刊:Frontiers in Zoology

作者:Madeleine Geiger et al.

发表时间:2018/5/23

数字识别码:10.1186/s12983-018-0265-x

原文链接:https://frontiersinzoology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12983-018-0265-x

猪和狗等驯养动物发生了快速且令人关注的变化,因此推测驯化过程中的演化速度可能比野外更快,但事实究竟如何?一项发表于Frontiers in Zoology新研究的作者,Madeleine Geiger,解释了她的相关研究成果。

驯养动物的品种多到令人惊讶。短鼻斗牛犬、灰灵狗和巨大的圣伯纳犬都属于同一种生物或物种似乎是一件很正常的事情。然而,家养动物代表着变异过程中的一个特例。

这种变异出现在一个相对较短的时间内,因此十分惊人:与可能已经发展了数百万年的野外物种相比,最早的家养动物至多只有4万年历史。进一步而言,我们今天在家养动物中观察到的头骨形状巨大差异(例如,某些犬种品种的极短鼻子)甚至出现于更短的时间内,是大约最近200年育种所导致的结果。一些驯化的其他性状,如作物产量、牛的产奶量或家禽的大小,在短短几代内就会发生很大的变化。

这导致了一个假设,即家养动物的演化变异比野生动物更大,尽管一项研究发现驯化不会导致植物特征产生更快的变化。总之,有关驯化过程中演化速度的问题尚未得到解答。因此,我和我的同事Marcelo Sánchez-Villagra开始填补这一研究空白。原则上,我们的目标是比较家养与野生哺乳动物头骨尺寸的演化速度,并以狗和猪为例进行了研究。

我们收集了近期和之前发表的不同家养狗和猪品种头骨尺寸相关数据,以及它们的野生亲缘群体(狼和野猪)的数据以供比较。为此,我们去博物馆测量了不同年份死亡动物的头骨(例如,1885-2012年间瑞士的圣伯纳德狗)。这些大部分都是利用卡尺获得的简单线性测量值(图1)。

图1.在博物馆中进行日常测量工作(图片所示并非来自本研究,但基本上是相同的):数百个在箱子和抽屉里标本被发现并测量。用卡尺采集不同头骨尺寸的线性测量结果并记录在数据表中。

然后,我们使用统计回归计算这些测量值是否随时间而变小、变大或基本不变(从最老的头骨到最近的头骨)。这些变化通过演化速度衡量,即某段时间内的变化量。在进一步研究中,我们计算了家养动物的演化速度是否比野生动物的演化速度更快、更慢或相近。

我们还将我们的估计演化速度与已发表文献中的记录进行了比较。这些数据包括除狗和猪之外其他物种中头骨尺寸以外的性状,例如狗和马奔跑速度的变化、猪背部脂肪厚度的变化。

我们的分析表明,多数头骨尺寸在家养动物中的变化速度不会比野生种群快,即野生和家养猪和狗的演化速度相似。这一结果令人惊讶,因为过去几十年中某些犬种的头骨形态发生了广泛的变化(图2)。不同于头骨尺寸,其他性状(例如,马和赛的奔跑速度)的演化速度随着物种和育种目标而变化很大,与野生种群中的演化速度相比可能会更快或更慢。

图2显示了两个家犬品种在过去几十年的头骨测量结果的变化:两条白色短线分别显示了鼻子和大脑的平面,圣伯纳犬种鼻子有向背部弯曲的趋势,而牛头梗的鼻子则有向腹部弯曲的趋势。

总之,我们的研究表明,驯化动物的演化速度没有比野外动物的演化速度更快,尽管相对较短时间内出现的巨大变化常常让人倾向于这么认为。这意味着没有人为干预的、自然条件下的演化并不像之前所描述的那么慢。事实上,演化速度显然因物种和具体情况而异,量化演化速度让我们了解演化发生的快慢,从而解决达尔文提出的基本问题之一。

摘要:

Background

Whether the great morphological disparity of domesticated forms is the result of uniformly higher evolutionary rates compared to the wild populations is debated. We provide new data on changes of skull dimensions within historical time periods in wild and domesticated dogs and pigs to test if domestication might lead to an accelerated tempo of evolution in comparison to the wild conspecifics. Darwins and Haldanes were used to quantify evolutionary rates. Comparisons with evolutionary rates in other species and concerning other characteristics from the literature were conducted.

Results

Newly gathered and literature data show that most skull dimensions do not change faster in domesticated breeds than in wild populations, although it is well known that there is extensive artificial selection on skull shape in some dog breeds. Evolutionary rates among domesticated forms and traits (e.g., production traits in pigs, and racing speed in some horses and greyhounds) might vary greatly with species and breeding aim.

Conclusions

Our study shows that evolutionary rates in domestication are not in any event faster than those in the wild, although they are often perceived as such given the vast changes that appear in a relatively short period of time. This may imply that evolution under natural conditions – i.e., without human intervention – is not as slow as previously described, for example by Darwin. On the other hand, our results illustrate how diverse domestication is in tempo, mode, and processes involved.

阅读论文全文,请访问https://frontiersinzoology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12983-018-0265-x

期刊介绍:Frontiers in Zoology is an open access, peer-reviewed online journal publishing high quality research articles and reviews on all aspects of animal life.

2016 Journal Metrics:

Citation Impact

2.781 - 2-year Impact Factor

3.393 - 5-year Impact Factor

1.233 - Source Normalized Impact per Paper (SNIP)

1.610 - SCImago Journal Rank (SJR)

(来源:科学网)

 
 
 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。

 
相关新闻 相关论文

图片新闻
2019年世界气象日开放活动启动 南京古生物博物馆:许你一个花花世界
复杂社会与道德神灵 日本专家小组认为基因编辑食品安全
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐