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分布变异偏爱黄金分割

探索进化过程的预测如何揭示具有不同选择强度的数量性状背后的遗传结构。

作者:Razib Khan
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人们在思考进化过程时喜欢做的一件事是考虑模型的未来预测。这样做的问题在于,进化轨迹并非仅仅由强大正选择驱动的线性转变所定义。存在长期的平衡力量,导致平衡的调节。在某些情况下,选择在新的适应的推动下重塑基因组的力量是显而易见的。例如,乳糖耐受疟疾就表明了这一点。但在其他领域,结果并非如此清晰。例如,人类的直觉可能会告诉我们,更高的智力,或者男性更高的身高是有益的。但现实是,这些是可遗传的特征,表现出大量的遗传变异。最新的研究也表明,这些特征的变异是由无数基因控制的,而不是少数几个起大作用的基因。回想我在《群体遗传学原理》中学到的东西,我最初的冲动是假设高度可遗传的连续数量性状**不受**强正选择的影响。但有时教科书上的智慧需要更新。

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我最初在Haldane's Sieve上看到了Etienne Rajon的论文The evolution of genetic architectures underlying quantitative traits,现在它已经正式发表。它在arXiv上,所以如果你有兴趣,我建议你自己阅读。但主要结果是上面图示的内容:**事实证明,受强选择和弱选择影响的性状的变异仅由少数基因座控制,而中等选择则导致经典的Fisherian遗传结构。**强选择的情况相当直接。如果选择很强,变异将受到限制,并在性状向适应性高峰移动时被消除。弱选择的情况似乎是功能丧失突变压倒了净化过程的能力,因此只有少数控制变异的等位基因基因座得以保留。中等选择的情况是选择和有害突变之间更为平衡,并且有足够的时间出现补偿性基因座来掩盖亚优变异的影响。

这里的结果值得注意,因为**它意味着许多我们可能认为在进化意义上微不足道的数量性状,可能成为中等选择的目标。** 但我对论文中弱选择和简单遗传结构的经验性例子不太确信。例如,PTC味觉似乎很容易有一个强烈的适应性理由,因为味觉很可能是选择的目标,因为它过滤掉了我们对毒物的摄入。但探索这个话题很重要,因为基因组学将使我们能够探索极其复杂的性状和遗传结构。

引用: The evolution of genetic architectures underlying quantitative traits

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