Nature Communications誌に掲載された最近の研究で説明されているモデルは、集団が急速な遺伝的発散の期間を経験し、その後に遺伝的停滞の期間があるときに進化の主要な移行が発生することを示唆しています。これらの発散と停滞の期間は、人口規模の変動によって駆動され、さまざまな環境要因の影響を受けます。
「私たちのモデルは、主要な進化グループがどのように発生するかを理解するための理論的枠組みを提供します」と、イリノイ州の生態学と進化の教授であるダニエル・W・マクシェア博士は述べました。 「これは、進化的革新を促進し、新しい形態の生命を生み出す際の遺伝的多様性の役割についての新しい考え方です。」
モデルからの重要な洞察の1つは、遺伝的発散の期間がより小さな集団で発生する可能性が高いことです。これは、少数の集団が遺伝的ドリフトの影響を受けやすいためであり、これは集団の遺伝子の頻度のランダムな変動であるためです。遺伝的ドリフトにより、有益な突然変異がより小さな集団でより迅速に固定され、より迅速な進化につながる可能性があります。
対照的に、遺伝的停滞の期間は、より大きな集団で発生する可能性が高くなります。これは、より多くの集団がより高いレベルの遺伝的多様性を持っている可能性が高いためです。より高い遺伝的多様性は、将来的にフィットネスの利点をもたらす可能性のある遺伝的変異の蓄積を可能にし、その後の発散の期間の段階を設定することができます。
また、このモデルは、環境の変動が主要な進化的移行のトリガーに役割を果たすことができることを示唆しています。たとえば、新しいリソースの利用可能性の突然の増加、または気候の変化により、人口が新しい条件に適応される新しいグループに急速に分岐する可能性があります。
「人口の遺伝的多様性と環境変動の動的な相互作用は、進化的革新と多様化の重要な推進力です」とMcShea氏は述べています。 「私たちのモデルは、この相互作用を理解し、長期間のスケールにわたって進化のコースを形作るメカニズムを探求する新しい方法を提供します。」
研究者は、彼らのモデルが進化の過程における遺伝的多様性と環境変動の役割を調査するために、さらなる理論的および経験的研究を促すことを望んでいます。主要な進化的移行に寄与する要因をよりよく理解することにより、科学者は地球上の生活の歴史と将来の進化の変化の可能性について新しい洞察を得ることができます。
