变量“头奖”个体为溯河型三刺鱼反复、快速适应淡水环境提供了大多数等位基因

三刺鱼已成为研究进化生物学的重要模式生物。将溯河型三刺鱼实验性引入缺乏该物种的淡水生境，使研究者能够以前瞻性的时间序列方式分析其对淡水环境的适应过程；这与利用自然定殖种群进行回顾性推断形成对比。 我们考察了在三个重复湖泊中适应早期阶段的种群基因组动态，这些湖泊均通过实验建立，每个湖泊均以约3000个溯河型祖先个体作为奠基种群。我们重复验证了先前的结果：在每个湖泊中，仅在少数世代之内，携带大片段淡水适应性等位基因单倍型区块的稀有个体（“头奖携带者”）为溯河型三刺鱼向淡水环境适应提供了大部分等位变异。 在每个湖泊中，奠基之后的第二至第三代都出现了种群瓶颈，随后“头奖携带者”的后代频率显著上升，并最终在种群中占据主导地位。这些观察结果表明，缺乏大型适应性单倍型区块的个体在新的淡水环境中适合度较低，这与我们此前基于单一湖泊种群的报告一致。 尽管对选择的种群统计响应具有相似性，但在各个种群中，“头奖携带者”中最常见的等位基因彼此不同，这表明每个湖泊种群很可能通过不同的基因来适应淡水环境中的条件。这些种群特异性等位基因中的大多数位于与发育相关基因重叠的位点上。 这些结果为溯河型三刺鱼快速适应淡水环境这一过程背后的基因组机制提供了直接证据，而这一过程可在短短几个世代之内发生。

三刺鱼已成为研究进化生物学的关键模式生物。将溯河型三刺鱼实验性引入原本缺乏该物种的淡水栖息地，使研究者能够以前瞻性的方式分析其对淡水环境的适应过程，这与利用自然定殖种群进行回顾性推断形成对比。我们考察了三个重复湖泊中适应早期阶段的种群基因组动态；这些湖泊均为实验建立，且每个湖泊均以约3000个溯河型祖先个体为基础。我们重复验证了先前的结果：在每个湖泊中，携带大片段淡水适应性等位基因单倍型块的罕见个体（“头奖携带者”）在仅仅几代之内，就为溯河型三刺鱼向淡水环境适应提供了大部分等位基因变异。每个湖泊在建立后两到三代都经历了种群瓶颈，此后，“头奖携带者”的后代频率急剧上升，并逐渐主导这些种群。这些观察结果表明，缺乏大型适应性单倍型块的个体在新的淡水环境中适合度较低，这与我们此前基于单一湖泊种群的报告一致。

尽管对选择的种群统计响应具有相似性，但在各个种群中，“头奖携带者”最常携带的等位基因并不相同，这表明每个湖泊种群很可能是通过不同基因来适应淡水环境条件的。这些种群特异性等位基因中的大多数位于与发育相关基因重叠的位点上。这些结果为溯河型三刺鱼快速适应淡水环境这一过程的基因组机制提供了直接证据，而这一过程仅在几代之内即可发生。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.29.728866v1?rss=1

🏷️ 三刺鱼 淡水适应 快速进化 种群基因组学 适应性单倍型 奠基者效应