Første bevis på at konstant stress fører til at organismer programmerer endringer i avkom

Zeitgeist Moving Forward [Full Movie][2011] (Juni 2019).

Anonim

Forskere har i flere årtier kjent at miljøspenningen som oppleves av en generasjon, induserer endringer i atferd, form, biokjemiske egenskaper og utviklingsgrader av deres avkom. Men de eksakte økologiske forholdene som ga disse svarene var ikke kjent.

Forskere ved University of Texas i Arlington har nå gitt det første beviset på at stabile miljøer som konstante rovdyrstrusler, ikke ustabile forhold, genererer disse ikke-genetiske "transgenerasjonelle svarene" i neste generasjon.

"Disse resultatene har brede implikasjoner for å forstå responsene til klimaendringer, spredningen av invasive arter, endringer i tilgjengeligheten av matkilder eller andre trusler, " sa Matthew Walsh, UTA assistent biologi professor og leder av studien.

"I tider med rask forandring vil organismer som pattedyr med lang reproduktiv syklus oppleve økologiske forhold som ustabile og ikke utvikle denne" transgenerasjonelle responsen ", noe som kan påvirke deres langsiktige overlevelse, " sa han. "Organer som modnes i dager som vannlopper, vil ikke oppleve noen endringer, og kan fortsette å gjøre det, og kanskje gradvis forbedre deres kondisjon."

Walsh og hans team brukte samspillet mellom fisk og deres bytte, vannlopper, for å demonstrere de økologiske forholdene som trengs for "transgenerasjonssvar." De fant ut at vannlopper fra befolkninger som opplever konsekvent intens predasjon, reagerte ved å programmere fremtidige generasjoner for å utvikle 10 prosent raskere for å forbedre overlevelsesraten.

Samtidig opplever foreldres vannlopper som opplever variasjoner i predasjonene ved å akselerere sin egen modning, men genererer ikke "transgenerasjonssvar" i neste generasjon.

Funnene ble utgitt i Prosedyrene for kongelige samfunn B, som "Lokal tilpasning i transgenerasjonelle svar på rovdyr." Walsh ble ledsaget av denne studien av Stephan Munch fra National Marine Fisheries Service; David Post av Yale Universitys økologi og evolusjonære biologi avdeling; og Todd Castoe, Julian Holmes, Michelle Packer, Kelsey Biles og Melissa Walsh, alt fra UTA. Forskningen ble støttet gjennom UTAs forskningsforbedringsprogram.

Denne nye studien bygger på et tidligere arbeid der Walsh demonstrerte at en generasjon kan fremskynde sin egen modning som et svar på en rovdyrstrussel eller påskynde modningen av sine avkom, men ikke begge deler. Det papiret, "Predator-indusert fenotypisk plastisitet i og over generasjoner: En utfordring for teori?" ble også publisert i Royal Society B Proceedings, og er en del av hans pågående studie av hvordan organismer endrer uttrykk for egenskaper over flere generasjoner.

Morteza Khaledi, dekan fra UTAs vitenskapsakademi, roste Walsh på hans fortsatte innsats for å bryte økologi og evolusjon.

"Denne forskningen gir viktig informasjon om evolusjonær respons på miljøtrusler og samsvarer med universitetets strategiske plan 2020: Fet Solutions Global Impact, under temaet Global Environmental Impact, " sa Khaledi. "Disse svarene er utbredt på tvers av mange arter, og en bedre forståelse av disse mekanismene hjelper oss alle."

I 2015 mottok Matthew Walsh en $ 220.000 National Science Foundation Long Term Ecological Research Grant for å utvide sin forskning for å studere vannlevende habitater i Alaska og Wisconsin for bedre å dokumentere, forstå og forutsi hvordan organismer reagerer på naturlig forandring som påvirkes av mennesker eller miljø forurensing.

"Dette er en del av mitt langsiktige mål om å bygge et forskningsprogram som integrerer økologiske og evolusjonære studier, " sa Walsh. "Vi må bygge bevissthet om sårbarheten til økosystemene for menneskeskapte endringer."

menu
menu