三刺鱼湖泊种群中可遗传的形态—环境相关性

种群间的表型差异可能源于可遗传的遗传分化、表型可塑性，或二者兼而有之，这使得人们难以判定自然界中观察到的性状—环境相关性是否反映了适应性进化。在三刺鱼（Gasterosteus aculeatus）的研究中，已有大量文献记录了异域、邻域，甚至同域种群之间的形态差异。这些种群间的表型差异通常与食性和湖泊生境（例如湖泊大小）相关，提示这些种群差异具有适应性价值。 然而，许多关于三刺鱼生态形态分化的研究使用的是野外捕获的三刺鱼，而这些个体间的差异可能来自进化，也可能来自可塑性。尽管共同园实验已经证实种群差异可以是可遗传的，但这类实验通常只包含少量种群。因此，我们仍然不知道三刺鱼中那些广为人知的性状—环境相关性在多大程度上是进化的结果。为弥补这一空白，我们在实验室环境中饲养了来自温哥华岛27个湖泊种群的三刺鱼胚胎。共同园条件下的个体仍保留了种群间的形态差异，证实了分化进化具有重要作用。这些可遗传差异与湖泊间的环境变异相关，表明其具有适应性价值。然而，三刺鱼中一些广为人知的性状—环境关系在共同园个体中并未持续存在，因此它们可能主要是可塑性的结果。

种群间的表型差异可能源于可遗传的遗传分化、表型可塑性，或二者共同作用，这使得我们难以判定自然界中观察到的性状—环境相关性是否反映了适应性进化。在三刺鱼（Gasterosteus aculeatus）的研究中，已有大量文献记录了异域、邻域，甚至同域种群之间的形态差异。这些种群间的表型差异通常与食性和湖泊生境（例如湖泊大小）相关，提示这些种群差异具有适应性价值。然而，许多关于三刺鱼生态形态分化的研究使用的是野外捕获的三刺鱼，而这些差异既可能由进化导致，也可能由可塑性导致。尽管共同园实验已证实种群差异可以是可遗传的，但此类实验通常只涉及少量种群。因此，对于三刺鱼中那些广为人知的性状—环境相关性在多大程度上源于进化，我们仍不清楚。为弥补这一空白，我们在实验室环境中饲养了来自温哥华岛27个湖泊种群的三刺鱼胚胎。种群间的形态差异在共同园条件下饲养的鱼中仍然存在，从而证实了分化进化所起的重要作用。这些可遗传差异与湖泊间的环境变异相关，表明其具有适应性价值。然而，三刺鱼中一些广为人知的性状—环境关系在共同园饲养的鱼中并未保持，因而可能主要是由可塑性所致。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.20.745995v1?rss=1

🏷️ 三刺鱼 共同园实验 形态分化 表型可塑性 适应性进化 性状-环境相关性