Le regole di sviluppo dei denti allineano la microevoluzione con la macroevoluzione nei primati esistenti ed estinti

Ecologia della natura ed evoluzione (2023) Citare questo articolo

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I biologi macroevolutivi hanno classicamente rifiutato l’idea che modelli di divergenza di livello superiore derivino attraverso processi microevolutivi che agiscono all’interno delle popolazioni. Per quanto riguarda la morfologia, questo consenso deriva in parte dall’incapacità dei modelli genetici quantitativi di prevedere correttamente il comportamento dei processi evolutivi su scala di milioni di anni. Sono stati proposti studi sullo sviluppo (evo-devo) per conciliare micro e macroevoluzione. Tuttavia, ci sono stati pochi progressi nella definizione di un quadro formale per applicare i modelli evo-devo di diversificazione fenotipica. Qui riformuliamo la questione chiedendoci se l’uso di modelli evo-devo per quantificare la variazione biologica possa migliorare il potere esplicativo dei modelli comparativi, aiutandoci così a colmare il divario tra micro e macroevoluzione. Testiamo questa previsione valutando l’evoluzione dei molari inferiori dei primati in un set di dati completo densamente campionato tra taxa viventi ed estinti. I nostri risultati suggeriscono che i morfospazi biologicamente informati insieme ai modelli genetici quantitativi consentono una transizione senza soluzione di continuità tra la micro e la macroscala, mentre gli spazi biologicamente non informati no. Mostriamo che il paesaggio adattativo per i denti dei primati è simile a un corridoio, con cambiamenti nella morfologia all'interno del corridoio quasi neutri. Nel complesso, il nostro quadro fornisce una base per integrare evo-devo nella sintesi moderna, consentendo un modo operativo per valutare le cause ultime della macroevoluzione.

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Tutti i dati analizzati durante questo studio sono inclusi nei dati supplementari.

Tutto il codice utilizzato per questo articolo è disponibile su https://github.com/MachadoFA/PCMkappa e https://github.com/MachadoFA/PrimateTeethProject.

Dobzhansky, T. Genetica e l'origine delle specie 11 (Columbia Univ. Press, 1982).

de Santis, MD Idee sbagliate sulle scienze storiche nella biologia evoluzionistica. Evoluzione. Biol. 48, 94–99 (2021).

Articolo Google Scholar

Stanley, SM Una teoria dell'evoluzione al di sopra del livello della specie. Proc. Natl Acad. Sci. Stati Uniti 72, 646–650 (1975).

Articolo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Gould, SJ La struttura della teoria evoluzionistica (Harvard Univ. Press, 2002).

Uyeda, JC, Hansen, TF, Arnold, SJ e Pienaar, J. L'attesa di un milione di anni per le esplosioni macroevolutive. Proc. Natl Acad. Sci. USA 108, 15908–15913 (2011).

Articolo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Houle, D., Bolstad, GH, van der Linde, K. & Hansen, TF Mutation prevede 40 milioni di anni di evoluzione delle ali di mosca. Natura 548, 447–450 (2017).

Articolo CAS PubMed Google Scholar

Lynch, M. Il tasso di evoluzione morfologica nei mammiferi dal punto di vista dell'aspettativa neutra. Sono. Naz. 136, 727–741 (1990).

Articolo Google Scholar

Machado, FA, Marroig, G. & Hubbe, A. Il ruolo preminente della selezione direzionale nel generare cambiamenti morfologici estremi nei gliptodonti (Cingulata; Xenarthra). Proc. R.Soc. B https://doi.org/10.1098/rspb.2021.2521 (2022).