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ピンナップ類における生態進化のスケールを超えた遺伝的変動の決定要因
Determinants of genetic variation across eco-evolutionary scales in pinnipeds.
PMID: 32514167 DOI: 10.1038/s41559-020-1215-5.
抄録
中立的変動のレベルを決定する個体群の有効サイズ（N）は、進化の重要なパラメータである。過去の人口動態の変化、生命誌的形質の変動、リンク先での選択の結果として、Nは現在の繁殖個体群のセンサスサイズ（N）から大きく乖離する可能性がある。ゲノムワイドなデータを用いて、36個体群サンプル（合計n=458個体）の17種について、長期的な合体数を推定した。推定されたNは8,936～91,178で、（亜）種内での一貫性が高く、Nと強い正の相関を示した（[式：本文参照]=0.59; P=0.0002）。N/N比は低く（平均値0.31；中央値0.13）、個体群履歴と強く共分散していたが、それよりも少ない程度ではあるが、繁殖環境などの種の生態学的・生命誌的変数との共分散が見られた。過去の個体群変動をコントロールした後のN/Nの残留変動は、人類新世における最近の個体群サイズの変化に関する情報を含んでいた。この研究は、自然個体群における遺伝的変動を支配する進化過程を評価するための比較個体群ゲノム解析の価値を明らかにし、より詳細な保護に値する個体群を特定するためのフレームワークを提供するものである。
The effective size of a population (N), which determines its level of neutral variability, is a key evolutionary parameter. N can substantially depart from census sizes of present-day breeding populations (N) as a result of past demographic changes, variation in life-history traits and selection at linked sites. Using genome-wide data we estimated the long-term coalescent N for 17 pinniped species represented by 36 population samples (total n = 458 individuals). N estimates ranged from 8,936 to 91,178, were highly consistent within (sub)species and showed a strong positive correlation with N ([Formula: see text] = 0.59; P = 0.0002). N/N ratios were low (mean, 0.31; median, 0.13) and co-varied strongly with demographic history and, to a lesser degree, with species' ecological and life-history variables such as breeding habitat. Residual variation in N/N, after controlling for past demographic fluctuations, contained information about recent population size changes during the Anthropocene. Specifically, species of conservation concern typically had positive residuals indicative of a smaller contemporary N than would be expected from their long-term N. This study highlights the value of comparative population genomic analyses for gauging the evolutionary processes governing genetic variation in natural populations, and provides a framework for identifying populations deserving closer conservation attention.