Simon, M. N., & D. S. Moen (2023): Bridging Performance and Adaptive Landscapes to Understand Long-Term Functional Evolution. – Physiological and Biochemical Zoology 96(4): 304-320.
Der Zusammenhang zwischen Überlebensfunktionen und Anpassung an den Lebensraum als Grundlage für das Verständnis einer funktionierenden langfristigen Evolution.
DOI: 10.1086/725416 ➚
© Hans-Jürgen-Bidmon
Das Verständnis der funktionellen Anpassung erfordert einen integrativen Rahmen, der die komplexen Wechselwirkungen zwischen Form, Funktion, Ökologie und evolutionären Prozessen erfasst. In dieser Übersichtsarbeit erörtern wir, wie die folgenden beiden unterschiedlichen Ansätze integriert werden können, um die funktionelle Evolution besser zu verstehen: (1) der adaptive Landschaftsansatz (ALA), der darauf abzielt, adaptive Spitzen für verschiedene Ökologien zu finden, und (2) der Performance Landscape Approach (PLA), der darauf abzielt, Leistungsspitzen für verschiedene Ökologien zu finden. Wir konzentrieren uns auf den Ornstein-Uhlenbeck-Prozess als Evolutionsmodell für den ALA und auf die biomechanische Modellierung zur Schätzung der Leistung für den PLA. Während sowohl die ALA als auch die PLA Einblicke in die funktionelle Anpassung gewährt haben, können sie separat nicht klären, wie viel Leistung zur Fitness beiträgt oder ob evolutionäre Zwänge bei der Form-Funktions-Evolution eine Rolle gespielt haben. Wir zeigen, dass die Zusammenführung dieser Ansätze zu einem tieferen Verständnis dieser Fragen führt. Durch den Vergleich der Standorte von Leistungs- und Anpassungsspitzen können wir ableiten, wie viel Leistung in den aktuellen Umgebungen der Arten zur Fitness beiträgt. Indem wir die Bedeutung der Geschichte für die phänotypische Variation testen, können wir den Einfluss vergangener Selektion und Einschränkungen auf die funktionale Anpassung ableiten. Wir wenden diesen kombinierten Rahmen in einer Fallstudie über die Evolution des Schildkrötenpanzers an und erklären, wie verschiedene mögliche Ergebnisse zu interpretieren sind. Obwohl solche Ergebnisse recht komplex sein können, repräsentieren sie die vielschichtigen Beziehungen zwischen Funktion, Fitness und Zwängen (Notwendigkeiten oder umweltbedingter Selektionsdruck).
Kommentar von H.-J. Bidmon
Sicher haben sich die Autoren hier einen Organismus ausgesucht, um dieses gut sichtbare morphologische Merkmal in Bezug auf die Überlebensfähigkeit und Fitness zu analysieren, aber wir sollten auch nicht vergessen, dass solche Beziehungen auch in Bezug auf Biochemie und Physiologie einer Art gesehen werden müssen. Dazu gibt es aber noch viel zu wenige Untersuchungen zumindest für Amphibien und Reptilien. Dass es solche Beziehungen gibt und wie sie sich auswirken können, sehen wir wohl alle am einfachsten bei Thermoregulation von Wechselwarmen Tieren.
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Chrysemys picta – Zierschildkröte