Transcript ppt

第六章
相互適應和遠交衰退
胡正恆
靜宜大學生態學系
(04)26328001#17545
(方濟樓404室)
1
• Dobzhansky (1948) “相互適應”
• 不同地理族群的果蠅(Drosophila
pseudoobscura)基因組湊在一起雜交，
就會造成適存值的降低
• Wallace (1968)
• “如果高適存值有賴於兩個基因的特定
互動的話，那麼這兩個基因就可稱之
為相互適應”
2
瀕危物種繁殖或釋放計畫
• Mayr (1963)
• 個體有統合之功能，其基因無法各自
分立，個體才是淘汰的“ 標的物(target
of selection)”，因此一個種大多數的基
因都是相互適應的。
• 一個物種幾乎所有的基因都是相互適
應的概念其實仍有爭議
• 雜交之後適存值衰退:“遠交衰退” 避免
與“相互適應”
3
• 遠交衰退的原因=局部的適應(local
adaptation)
• 不同地方族群間的雜交有時候會破壞
已經適應了該地的基因複合體
• 捷克的阿爾卑斯山羊(Tatra Mountain ibex, Capra ibex ibex)
因濫獵而瀕臨滅絕時，有些山羊成功地從鄰近的奧地利被
移到該地。然而，幾年之後，土耳其的野山羊( bezoars, C.
ibex aegarus ) 和西奈半島的努比亞山羊(Nubian ibex, C.
ibex nubiana)加入了上述羊群，使得可繁殖的雜交種在早
秋發情(而非在原生山羊應該發情的冬季)，進而使雜交種
的仔羊在二月(一年最冷的季節)出生。結果整個族群都滅
4
黑化( industrial melanism )
• 英國蛾類因工業導致的黑化( industrial
melanism )就是局部適應最典型的例子
。這是一個局部適應的範例，然而許
多探討這種適應之遺傳基礎的研究卻
證明它原來只是一個基因座的改變造
成的，只靠一個主要基因達成局部的
適應當然無關乎基因間的適存值互動
，也因而不符合相互適應的定義。
5
6
7
8
遺傳機制與應用保育生物
學家
• 染色體組型的複合體(Karyotypic
complex)因應其他基因或染色體的狀態
而演化的時候，就發生所謂的內在的
相互適應
• 更精緻的內在相互適應是依特定基因
座間的互動而定
9
果蠅Drosophila mercatorum
• 未交配的雌蠅遭到隔離，牠們就可以
行孤雌生殖(parthenogenesis)。藉著所
謂的配子複製(gamete duplication)機制
• 孤雌生殖而來的子代有適存值衰退的
現象
10
• 參與相互適應基因複合體的基因很少
，其意涵之一就是淘汰作用很有效地
重新建立一個高適存值的現代基因型
，或偶然遭遇一個可能有更高適存值
的特定重組體
• 兩個不同孤雌生殖品系雜交產生雜交
種並使之生殖。產生了一個嚴重的遠
交衰退，其特徵為基因座間強烈的適
存值互動
11
• 淘汰作用建立了一個新的相互適應基
因複合體，它比任何一個原來的相互
適應基因複合體都好。
• 遇到一個遠交衰退，也不會對奠基的
(funding)雜種族群造成長期有害的結果
。淘汰作用應會很快速地消除遠交衰
退，而淘汰作用也的確偏好一個優越
的重組體
12
那種“物種”才是我們要保
存的？
• 物種”經常被保育生物學家當成非常獨
立的實體( discrete entities )。因此，一
個物種可以用特定形狀、大小、顏色
等(或至少是一個有限範圍內的形狀、
大小或顏色)加以定義，使人得以將之
與另一物種區分。許多瀕危物種方案
(endangered species program)的目的似
乎在保存代表一特定“物種”的獨特形
狀、大小、顏色。
13
管理圈養繁殖方案( managed captive
breeding program )
• “演化的物種( evolutionary species )”概念，
它把物種定義為分享共同演化命運的世系
(lineage)，就一切目的而言，這不是物種最
理想的定義，但它卻強調了物種並非靜態
實體( static entities )的事實，而“定義”現今
物種族群的特徵經常是隨時演化的特徵。
問題就成為作為保育生物學的我們，應該
要保存什麼以免滅絕……一個由現存的形
質群( constellation of traits )定義下分門別類(
category )的“物種”？還是代表了獨特演化世
系的“物種”？
14
瀕臨滅絕的“物種”
• 應當保存獨特的演化世系，而非保存
現今各種獨特的類別。這個對“物種”
定義看似難以理解的轉移，應當可以
讓保育生物學家利用演化的改變(
evolutionary change) 做為有益於管理的
工具(beneficial management tool)
15