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Selective sweeps on novel and introgressed variation shape mimicry loci in a butterfly adaptive radiation Artículo académico uri icon

Abstracto

  • La selección natural deja firmas distintivas en el genoma que pueden revelar regiones blanco y la historia de la evolución adaptativa. Al analizar los datos de la secuencia del genoma de alta cobertura de 4 loci principales de patrones de color muestreados de casi 600 individuos en 53 poblaciones, mostramos una selección generalizada en los patrones de las alas en la radiación adaptativa de Heliconius. Las firmas más fuertes corresponden a loci con los mayores efectos fenotípicos, consistentes con la selección visual por parte de los depredadores, y se encuentran en patrones de color con distribuciones geográficamente restringidas. Estos barridos recientes son similares entre los co-mímicos e indican eventos de cambio de patrones de color a pesar de la fuerte selección estabilizadora. Utilizando simulaciones, comparamos las firmas de barrido esperadas en los barridos duros clásicos con las resultantes de la introgresión adaptativa, un aspecto importante de la evolución del mimetismo en las mariposas Heliconius. Las poblaciones receptoras simuladas muestran un patrón de "volcán" distintivo con picos de aumento de la diversidad genética alrededor de la región seleccionada, característico de los barridos de variación introgresada y consistente con los patrones de diversidad encontrados en algunas poblaciones. Nuestros datos genómicos revelan una historia sorprendentemente dinámica de selección de patrones de color y coevolución en esta radiación adaptativa.
  • Natural selection leaves distinct signatures in the genome that can reveal the targets and history of adaptive evolution. By analysing high-coverage genome sequence data from 4 major colour pattern loci sampled from nearly 600 individuals in 53 populations, we show pervasive selection on wing patterns in the Heliconius adaptive radiation. The strongest signatures correspond to loci with the greatest phenotypic effects, consistent with visual selection by predators, and are found in colour patterns with geographically restricted distributions. These recent sweeps are similar between co-mimics and indicate colour pattern turn-over events despite strong stabilising selection. Using simulations, we compare sweep signatures expected under classic hard sweeps with those resulting from adaptive introgression, an important aspect of mimicry evolution in Heliconius butterflies. Simulated recipient populations show a distinct 'volcano' pattern with peaks of increased genetic diversity around the selected target, characteristic of sweeps of introgressed variation and consistent with diversity patterns found in some populations. Our genomic data reveal a surprisingly dynamic history of colour pattern selection and co-evolution in this adaptive radiation.

fecha de publicación

  • 2020-2-6