基于線粒體和核DNA共適應的新物種概念

什么是物種?生物學家 - 尤其是鳥類學家 - 長期以來一直在爭論最佳定義。發(fā)表在The Auk：Ornithological Advances上的一篇新評論提出了一個新概念：物種可以根據(jù)它們兩個基因組之間的獨特共同作用來定義，一個位于細胞核中，另一個位于線粒體中。

所有動物都有兩組基因，一組位于細胞核中，另一組位于稱為線粒體的細胞器中，這兩組DNA共同作用，使細胞呼吸和能量產(chǎn)生。如果它們不匹配，結果會降低能量輸出并增加有害自由基的產(chǎn)生。雖然最常用的物種定義是基于這樣一種觀點，即孤立的種群會慢慢積累其核基因的變化，這使得雜交無法進行，奧本大學的杰弗里希爾提出了物種概念的新轉(zhuǎn)折 - 物種形成實際上是物種適應的分歧。線粒體和核基因。他的理論認為，種間雜種由于其不匹配的基因組在細胞中協(xié)同作用的能力降低而降低了適應性。

過去的研究表明，線粒體基因型往往非常善于顯示鳥類之間的物種邊界。這種“線粒體相容性物種概念”有助于解釋物種邊界線粒體基因型之間的突然轉(zhuǎn)變與歌曲，羽毛圖案和雌性交配偏好的突然轉(zhuǎn)變相對應的事實。有趣的是，兩個密切相關的物種最近被證明具有廣泛混合的核基因 - 藍翅和金翅鶯 - 也顯示出線粒體基因的突然轉(zhuǎn)變。

“幾乎所有撰寫和思考鳥類物種形成的鳥類學家都研究了系統(tǒng)地理學 - 鳥類種群的地理分布和遺傳結構，”希爾說。“相比之下，我研究鳥類的裝飾，特別是鳥類的顏色。發(fā)現(xiàn)裝飾信號線粒體類型導致我突然意識到線粒體類型 - 或者更確切地說，共同適應線粒體和核基因 -限定物種邊界如果我從系統(tǒng)地理學的角度來看這個問題，我認為我不會看到這種模式。“

“這是一個有趣和有爭議的想法 - 核心不相容性可能對產(chǎn)生新的禽類物種至關重要 - 我認為這需要更多研究這些不相容性如何在年輕物種中表現(xiàn)出來，”禽類進化生物學家David Toews說?？的螤柎髮W。“ 特別是線粒體基因的功能方面很少受到鳥類學界的關注，看看這些想法如何與未來的其他實證研究結合起來將會很有趣。”

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