Maternal effect obscures adaptation to adverse environments and hinders divergence in Drosophila melanogaster


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Adaptation to contrasting environments can facilitate ecological divergence and sympatric speciation. The factors that influence the probability and rate of these processes are poorly known. We performed an evolutionary experiment on Drosophila melanogaster in order to attain a better understanding of adaptation dynamics and to model the initial steps of sympatric speciation. In our experiment, several populations were cultured either on standard rich medium (MR) or on nutrient-deficient starch-based medium (MS). After ten generations, the experimental populations demonstrated unexpected changes in their fitness: on the starch medium, flies (Drosophila melanogaster, D.m.) grown on MR (D.m.MR) outcompeted those that were cultured on MS, whereas DmMR were outcompeted by D.m.MS on the rich medium. That is, experimental populations demonstrated higher fitness on the foreign medium but were outcompeted by the aliens on the medium they were accustomed to. To explain the paradox, we hypothesize that the observed low fitness of D.m.MS on MS was due to maternal effect, or the “effect of the starving mother.” D.m.MS are probably better adapted to MS, but the phenotypic outcome of their adaptations is obscured because the females grown on the poor medium invest less in their offspring (for instance, they may produce nutrient-deficient eggs). Larvae hatched from such eggs develop successfully on the MR but experience delayed growth and/or lower survival rate on the nutrient-deficient MS. To test the hypothesis, we measured the fitness of the flies D.m.MS after culturing them for one generation on MR in order to remove the assumed maternal effect. As expected, in this case D.m.MSdemonstrated higher fitness on MR compared to control flies (D.m.MR) and to D.m.MS before the removal of the maternal effect. The results support the idea that non-adaptive phenotypic plasticity and maternal effects can mask adaptation to adverse environments and prohibit ecological divergence and speciation by allowing the migrants from favourable habitats to outcompete resident individuals in adverse ecotopes despite the possible presence of specific adaptations in the latter.

Об авторах

A. Markov

Biological Faculty; Borissiak Paleontological Institute

Автор, ответственный за переписку.
Email: markov_a@inbox.ru
Россия, Moscow, 119991; ul. Profsoyuznaya 123, Moscow, 117997

S. Ivnitsky

Biological Faculty

Email: markov_a@inbox.ru
Россия, Moscow, 119991

M. Kornilova

Biological Faculty

Email: markov_a@inbox.ru
Россия, Moscow, 119991

E. Naimark

Borissiak Paleontological Institute

Email: markov_a@inbox.ru
Россия, ul. Profsoyuznaya 123, Moscow, 117997

N. Shirokova

Biological Faculty

Email: markov_a@inbox.ru
Россия, Moscow, 119991

K. Perfilieva

Biological Faculty

Email: markov_a@inbox.ru
Россия, Moscow, 119991

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2016

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».