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Bezeichnung für ein Merkmal, das für eine Population nur so lange von Vorteil ist, wie es selten ist


Ich erinnere mich, über ein Konzept gelesen zu haben – in der Evolutionsbiologie oder der natürlichen Auslese, glaube ich –, bei dem ein bestimmtes Merkmal für die Population oder Art von Vorteil ist, aber nur so lange, wie dieses Merkmal nur von einer Minderheit der Population gezeigt wird. Das heißt, es ist wahrscheinlicher, dass die Population überlebt, wenn die Existenz und der Ausdruck des Merkmals beibehalten werden, jedoch nur, wenn dieser Ausdruck auf einen kleinen Prozentsatz der Population beschränkt ist. Wenn das Merkmal zu häufig wird, verringert sich der Selektionsvorteil, das es hat, und die Tatsache, dass der größte Teil der Bevölkerung es hat, kann sich sogar negativ auf die Überlebensfähigkeit dieser Population auswirken.

Ich kann mich nicht erinnern, wo ich darauf gestoßen bin. Es könnte im Zusammenhang mit der Lektüre von ADS, Aspberger/Autismus, Neurotypizität, Introversion oder Manie/OCD gewesen sein. Ich möchte das Thema noch einmal aufgreifen und mehr darüber erfahren, aber Google lässt mich im Stich.

Kann mir jemand den Namen oder Begriff für das Konzept sagen, an das ich denke?


Frequenzabhängige Selektion ist der gesuchte Begriff, glaube ich. Die positive frequenzabhängige Selektion umfasst Merkmale, die mit zunehmender Verbreitung vorteilhafter werden. Die negative frequenzabhängige Selektion umfasst Merkmale, die mit zunehmender Seltenheit vorteilhafter werden.


Paarungsvorteil für seltene Männchen in wilden Guppy-Populationen

Das Verständnis der Prozesse, die die genetische Vielfalt aufrechterhalten, ist eine seit langem bestehende Herausforderung in der Evolutionsbiologie mit Auswirkungen auf die Vorhersage von Krankheitsresistenz, Reaktion auf Umweltveränderungen und Populationspersistenz 1,2,3 . Einfache populationsgenetische Modelle reichen nicht aus, um die hohe genetische Vielfalt zu erklären, die manchmal bei ökologisch wichtigen Merkmalen beobachtet wird 2 . Bei Guppys (Poecilia reticulata), ist das männliche Farbmuster sowohl vielfältig als auch vererbbar und ist wohl eines der extremsten bekannten Beispiele für morphologischen Polymorphismus 4,5 . Negative frequenzabhängige Selektion (NFDS), eine Form der Selektion, bei der Genotypen bevorzugt werden, wenn sie selten sind 6 , kann möglicherweise einen solch umfangreichen Polymorphismus aufrechterhalten, aber nur wenige experimentelle Studien haben seine Funktionsweise in der Natur bestätigt 7,8 . Hier verwenden wir stark replizierte experimentelle Manipulationen natürlicher Populationen, um zu zeigen, dass Männchen mit seltenen Farbmustern eine höhere reproduktive Fitness haben, was ein durch sexuelle Selektion vermitteltes NFDS demonstriert. Seltene Männchen bekamen mehr Partner und zeugten mehr Nachkommen im Vergleich zu gewöhnlichen Männchen und hatten, wie bereits berichtet, höhere Überlebensraten 8 . Die orange Farbe, die in anderen Studien zur sexuellen Selektion bei Guppys impliziert wurde, sagte den männlichen Fortpflanzungserfolg voraus, aber nur in einer von drei Populationen. Diese Daten stützen die Hypothese, dass NFDS die Vielfalt der Farbmuster männlicher Guppys durch zwei selektive Agenten, Partner und Raubtiere, aufrechterhält. Ähnliche feldbasierte Manipulationen von Genotypfrequenzen könnten einen leistungsfähigen Ansatz bieten, um die zugrunde liegenden ökologischen und Verhaltensmechanismen aufzudecken, die die genetische und phänotypische Vielfalt erhalten.


Mukoviszidose: Ein Beispiel für den heterozygoten Vorteil

Mukoviszidose ist eine rezessive Erbkrankheit, die durch eine Mutation im CFTR-Gen verursacht wird. Dieses Gen ist für den Transport von Chloridionen in und aus Zellen verantwortlich. Wenn ein Individuum zwei Mutationen des Gens trägt, entwickelt sich Mukoviszidose: Die Krankheit verändert die Produktion von Schweiß, Verdauungssäften und Schleim. Schließlich führt eine Pankreasobstruktion zu Schwierigkeiten bei der Nahrungsverdauung und verdickte Lungensekrete führen zu lebensbedrohlichen Lungeninfektionen.

Mukoviszidose ist ein ziemlich häufiges genetisches Merkmal unter Europäern. Die höchste Prävalenz findet sich in Irland, wobei bis zu 1 von 19 Personen die Erkrankung trägt. Angesichts einer hohen Konzentration von Trägern in einem bestimmten geografischen Gebiet fragten sich Wissenschaftler, ob das Tragen des Mukoviszidose-Gens von Vorteil sein könnte.

Wie sich herausstellt, sind Träger der genetischen Mutation CFTR tun einen Vorteil gegenüber denen haben, die das Gen nicht tragen. Personen, die mit bestimmten Krankheiten wie Cholera oder Typhus infiziert sind, erliegen häufig einem Elektrolyt-Ungleichgewicht und einer Dehydration, die durch schweren, akuten Durchfall verursacht wird. An der University of Chapel Hill in North Carolina wurden Mäuse mit der genetischen Mutation Mukoviszidose mit Cholera infiziert. Keine der Mäuse erlag einer Dehydratation, da ihr Darm nicht über die Chloridkanäle zur Sekretion von Flüssigkeit verfügte. Natürlich hatten diese Mäuse die eigentliche Krankheit Mukoviszidose, was auf Dauer keinen Vorteil für das Überleben darstellt.

Für einen Heterozygoten wird jedoch ein Gleichgewicht erreicht. Der Träger der CFTR-Mutation hat keine Mukoviszidose, aber nur halb so viele Chloridkanäle wie ein Nicht-Träger. Dies begrenzt den Flüssigkeitsverlust durch Durchfall, falls ein Träger mit einer Krankheit wie Typhus oder Cholera infiziert wird.

Bleibt die Frage, warum sollte der Vorteil auf die europäische Bevölkerung beschränkt sein? Typhus und Cholera gibt es auf der ganzen Welt, aber die Zunahme von Mukoviszidose-Trägern ist nur im nördlichen Klima Europas zu beobachten. Eine andere Theorie erklärt diesen Befund: Träger der CFTR-Mutation verlieren mehr Salz im Schweiß. Dies ist in heißen Klimazonen ein relativer Nachteil - es würde zu einer Austrocknung kommen mehr schnell für einen Träger in einer heißen Umgebung. Für diejenigen in heißen Klimazonen wäre das Tragen der CFTR-Mutation kein Vorteil. In kalten Klimazonen ist es jedoch unwahrscheinlich, dass Träger aufgrund von Schwitzen dehydrieren – das Tragen der CFTR-Mutation bietet Schutz vor Durchfall verursachenden Krankheiten, ohne sich um eine hitzebedingte Dehydrierung sorgen zu müssen.


Genetische Architektur seltene Varianten mit großer Wirkung oder häufige Varianten mit kleiner Wirkung?

Die Motivation zur Durchführung von GWAS kann entweder darin bestehen, ursächliche/prädiktive Faktoren für ein bestimmtes Merkmal zu identifizieren oder Aspekte der genetischen Architektur des Merkmals (d. h. die Anzahl der Loci, die zum Phänotyp beitragen) zu bestimmen. Einige Merkmale werden durch eine kleine Anzahl von Loci mit großen Effektstärken (einer einfachen genetischen Architektur) untermauert und sind für GWAS sehr zugänglich. Dieses Szenario könnte für Merkmale unter biotischer Selektion üblich sein [28]. Andere Merkmale können komplexere Architekturen aufweisen, die für GWAS Schwierigkeiten bereiten. Zwei Möglichkeiten sind, dass ein Merkmal entweder durch viele seltene Varianten kontrolliert wird, von denen jede einen großen Einfluss auf den Phänotyp hat, oder im Gegensatz dazu viele häufige Varianten mit nur einem kleinen phänotypischen Effekt. In beiden Fällen können die ursächlichen Varianten in einem oder wenigen Genen oder über viele Gene hinweg (polygenetisch) geclustert werden.

Die Fähigkeit von GWAS, eine echte Assoziation zwischen einem SNP und einem Merkmal zu identifizieren, hängt von der phänotypischen Varianz innerhalb der Population ab, die durch den SNP erklärt wird (Abbildung 1a). Die phänotypische Varianz wird dadurch bestimmt, wie stark sich die beiden allelischen Varianten in ihrem phänotypischen Effekt (der Effektstärke) und ihrer Häufigkeit in der Probe unterscheiden. Aus diesem Grund stellen sowohl seltene Varianten als auch geringe Effektstärken Probleme für GWAS dar [29, 30].

Stichprobengröße und Effektgröße. ein) Power und FDR für einen idealisierten Phänotyp. Simulationen, bei denen ein einzelner zufälliger SNP, der 5%, 10% oder 20% der phänotypischen Varianz erklärt (mit Heritabilität

0,75) wurden entweder bei 200, 400 oder 800 Personen durchgeführt [67]. Simulationen basieren auf den verfügbaren SNP-Daten für Arabidopsis[20], wobei eine Struktur hinzugefügt wurde, indem 10.000 zufälligen SNPs eine winzige Effektgröße gegeben wurde. Der Stern zeigt Power (die Fähigkeit, wahre Positive zu finden) und FDR (falsche Positive) an der 5% Bonferroni-korrigierten Schwelle für 220.000 Marker an. B) Ein Beispiel für eine bestimmte Simulation, bei der der ursächliche SNP (rote Raute) nicht der signifikanteste SNP im lokalen Fenster ist. Verbleibende SNPs sind entsprechend ihrer Verknüpfung mit dem verursachenden SNP eingefärbt. Die gestrichelte Linie bezeichnet den 5% Bonferroni-korrigierten Schwellenwert für 220.000 Marker.

Darüber hinaus leiden seltene Varianten unter einer starken oder vollständigen Assoziation mit vielen anderen nicht-ursächlichen seltenen Varianten innerhalb des Genoms, unabhängig vom LD-Zerfall, und daher kann ein einzelner ursächlicher Locus viele synthetische Assoziationen mit sich ziehen [31]. Dieser Punkt wird deutlich, wenn man mehrere private SNPs innerhalb eines Individuums betrachtet: Sie sind unabhängig von ihrer genomischen Position vollständig verknüpft.

Wie erhöht man die Aussagekraft, eine sinnvolle Assoziation zu erkennen, wenn Varianten entweder eine niedrige Frequenz aufweisen oder eine geringe Effektstärke haben? Mehrere wichtige Überlegungen, einschließlich Probengröße, unvollständige Genotypisierung, genetische Heterogenität und die Berücksichtigung von verwirrenden genetischen Hintergründen, werden unten diskutiert. Wir stellen jedoch fest, dass die Bedeutung seltener Varianten für ein bestimmtes Merkmal auch mithilfe der QTL-Analyse entwirrt werden kann, da seltene Varianten durch das Kreuzungsschema auf eine Zwischenfrequenz angehoben werden.


Wie die natürliche Selektion funktioniert

Vor mehreren hundert Millionen Jahren gab es keine Wirbeltiere an Land. Die einzigen Wirbeltierarten der Welt waren Fische, die alle unter Wasser lebten. Der Wettbewerb um Nahrung war intensiv. Einige Fischarten, die in Küstennähe lebten, entwickelten eine seltsame Mutation: die Fähigkeit, sich mit ihren Flossen im Schlamm und Sand am Ufer voranzutreiben. Dies gab ihnen Zugang zu Nahrungsquellen, die kein anderer Fisch erreichen konnte. Der Vorteil verschaffte ihnen einen größeren Fortpflanzungserfolg, so dass die Mutation weitergegeben wurde. Wir nennen es natürliche Auslese.

Die natürliche Auslese ist der Motor, der antreibt Evolution. Die Organismen, die unter ihren besonderen Umständen am besten zum Überleben geeignet sind, haben eine größere Chance, ihre Eigenschaften an die nächste Generation weiterzugeben. Pflanzen und Tiere interagieren jedoch auf sehr komplexe Weise mit anderen Organismen und ihrer Umwelt. Diese Faktoren wirken zusammen, um die erstaunlich vielfältige Palette von Lebensformen hervorzubringen, die auf der Erde vorhanden sind.

Indem wir die natürliche Auslese verstehen, können wir lernen, warum manche Pflanzen Zyanid produzieren, warum Kaninchen so viele Nachkommen produzieren, wie Tiere zuerst aus dem Meer kamen, um an Land zu leben, und wie einige Säugetiere schließlich wieder zurückkehrten. Wir können sogar etwas über mikroskopisches Leben wie Bakterien und Viren lernen oder herausfinden, wie der Mensch zum Menschen wurde.

Charles Darwin prägte den Begriff "natürliche Auslese". Sie werden ihn normalerweise zusammen mit dem oft missverstandenen evolutionären Schlagwort " . hörenÜberleben der Stärksten." Aber das Überleben der Stärksten ist nicht unbedingt der blutige Kampf ums Überleben, als den wir es oft darstellen (obwohl es manchmal so ist). Vielmehr ist es ein Maß dafür, wie effizient ein Baum Samen verteilt die Fähigkeit eines Fisches, einen sicheren Laichplatz zu finden, bevor er seine Eier legt die Fähigkeit, mit der ein Vogel Samen aus dem tiefen, duftenden Becher einer Blüte holt die Resistenz eines Bakteriums gegen Antibiotika .

Mit ein wenig Hilfe von Darwin selbst werden wir etwas über die natürliche Auslese lernen und wie sie die erstaunliche Komplexität und Vielfalt des Lebens auf dem Planeten Erde geschaffen hat.

Evolution ist das Ergebnis der Tendenz einiger Organismen, einen besseren Fortpflanzungserfolg zu haben als andere – natürliche Selektion.

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Unterschiede zwischen Individuen, sogar Individuen aus verschiedenen Generationen, keine Evolution darstellen. Das sind nur Variationen von Züge. Merkmale sind Eigenschaften, die vererbbar -- sie können von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden. Nicht alle Eigenschaften sind physisch – die Fähigkeit, engen Kontakt mit Menschen zu tolerieren, ist eine Eigenschaft, die sich bei Hunden entwickelt hat. Hier ist ein Beispiel, das diese Konzepte erklärt:

Stellen Sie sich nun vor, dass einige Bedingungen eintreten, die es Jockeys wahrscheinlicher machen, sich erfolgreich zu reproduzieren als Basketballspielern. Jockeys bekommen häufiger Kinder, und diese Kinder sind in der Regel klein. Basketballspieler haben weniger Kinder, daher gibt es weniger große Menschen. Nach einigen Generationen nimmt die durchschnittliche Körpergröße des Menschen ab. Der Mensch ist kleiner geworden.

Bei der Evolution dreht sich alles um Veränderung, aber was ist der Mechanismus, der diese Veränderungen verursacht? Jedes Lebewesen hat alles über seinen Aufbau, das in einer speziellen chemischen Struktur namens DNA kodiert ist. Innerhalb der DNA befinden sich chemische Sequenzen, die ein bestimmtes Merkmal oder eine Reihe von Merkmalen definieren. Diese Sequenzen werden als Gene bezeichnet. Der Teil jedes Gens, der zur unterschiedlichen Ausprägung von Merkmalen führt, wird als an . bezeichnet Allel. Da ein Merkmal ein Ausdruck eines Allels ist, wird die Tendenz eines bestimmten Merkmals, in einer Population aufzutreten, als . bezeichnet Allelfrequenz. Evolution ist im Wesentlichen eine Veränderung der Allelfrequenzen über mehrere Generationen hinweg.

Unterschiedliche Allele (und damit unterschiedliche Merkmale) werden auf drei Arten erzeugt:

  • Mutationen sind zufällige Veränderungen, die in Genen auftreten. Sie sind relativ selten, können aber über Tausende von Generationen hinweg zu sehr tiefgreifenden Veränderungen führen. Mutationen können völlig neue Merkmale einführen, die bei dieser Art noch nie zuvor aufgetreten sind.
  • Sexuelle Fortpflanzung mischt die Gene jedes Elternteils durch Aufspalten, Brechen und Mischen von Chromosomen (die Stränge, die DNA enthalten) während der Bildung jedes Spermas und jeder Eizelle. Wenn sich Spermien und Eizellen verbinden, werden einige Gene des männlichen Elternteils und einige Gene des weiblichen Elternteils zufällig vermischt, wodurch eine einzigartige Mischung von Allelen in ihren Nachkommen entsteht.
  • Bakterien, die sich nicht sexuell vermehren, können DNA-Stücke, auf die sie stoßen, aufnehmen und durch verschiedene Methoden in ihren eigenen genetischen Code einbauen genetische Rekombination [Quelle: Gewinnen].

Die sexuelle Fortpflanzung selbst ist ein Produkt der natürlichen Selektion – Organismen, die Gene auf diese Weise mischen, erhalten Zugang zu einer größeren Vielfalt von Merkmalen, wodurch sie mit größerer Wahrscheinlichkeit die richtigen Merkmale zum Überleben finden. Ausführlichere Informationen zur Evolution finden Sie unter How Evolution Works.

EIN Population ist eine definierte Gruppe von Organismen. In der Evolutionswissenschaft bezieht sich eine Population normalerweise auf eine Gruppe von Organismen, die reproduktiven Zugang zueinander haben. Zum Beispiel sind Zebras, die in den Ebenen Afrikas leben, eine Population. Wenn andere Zebras in Südamerika leben würden (keine tun das, aber nehmen wir zum Beispiel so an), würden sie eine andere Population repräsentieren, weil sie zu weit weg sind, um sich mit den afrikanischen Zebras zu paaren. Löwen, die in den Ebenen Afrikas leben, sind ebenfalls eine andere Population, da Löwen und Zebras biologisch nicht in der Lage sind, sich miteinander zu paaren.

Fitness ist der Schlüssel zur natürlichen Selektion. Wir sprechen nicht darüber, wie viele Wiederholungen ein Seeotter im Fitnessstudio durchbrennen kann – biologische Fitness ist die Fähigkeit eines Organismus, lange genug erfolgreich zu überleben, um sich fortzupflanzen. Darüber hinaus spiegelt es auch die Fähigkeit eines Organismus wider, sich gut zu vermehren. Es reicht nicht aus, dass ein Baum ein Bündel Samen bildet. Diese Samen brauchen die Fähigkeit, in fruchtbarem Boden mit genügend Ressourcen zu keimen und zu wachsen.

Fitness und natürliche Auslese wurden erstmals ausführlich erklärt von Charles Darwin, der Wildtiere auf der ganzen Welt beobachtete, machte sich viele Notizen und versuchte dann zu verstehen, was er gesehen hatte. Die natürliche Auslese lässt sich wahrscheinlich am besten mit seinen Worten erklären, die er seinem wegweisenden Werk "Über die Entstehung der Arten" entnommen hat

Organismen weisen Variationen von Merkmalen auf. „Die vielen kleinen Unterschiede, die bei den Nachkommen derselben Eltern auftreten, können als individuelle Unterschiede bezeichnet werden. Niemand nimmt an, dass alle Individuen derselben Art in die gleiche tatsächliche Form gegossen werden."

Es werden mehr Organismen geboren, als jemals von den Ressourcen des Planeten unterstützt werden könnten. „Jedes Wesen … muss irgendwann in seinem Leben Zerstörung erleiden, sonst würde seine Zahl nach dem Prinzip der geometrischen Zunahme schnell so … groß werden, dass kein Land das Produkt unterstützen könnte.“

Daher müssen alle Organismen ums Leben kämpfen. "Da mehr Individuen hervorgebracht werden, als möglicherweise überleben können, muss in jedem Fall ein Kampf ums Dasein stattfinden, entweder ein Individuum mit einem anderen derselben Art oder mit den Individuen verschiedener Arten oder mit den physischen Lebensbedingungen."

Einige Eigenschaften bieten Vorteile im Kampf. „Können wir daran zweifeln, dass Individuen, die einen noch so kleinen Vorteil gegenüber anderen haben, die besten Überlebens- und Fortpflanzungschancen haben?“

Organismen mit diesen Eigenschaften vermehren sich eher erfolgreich und geben die Eigenschaften an die nächste Generation weiter. "Die kleinsten Unterschiede können im Kampf ums Leben die schön ausbalancierte Skala verändern und so erhalten bleiben."

Erfolgreiche Variationen häufen sich über die Generationen hinweg an, wenn die Organismen dem Populationsdruck ausgesetzt sind. „Die natürliche Selektion handelt ausschließlich durch die Erhaltung und Anhäufung von Variationen, die unter den Bedingungen, denen jedes Lebewesen ausgesetzt ist, von Vorteil sind. Das Endergebnis ist, dass jede Kreatur dazu neigt, sich in Bezug auf ihre Bedingungen mehr und mehr zu verbessern."

Lassen Sie uns tiefer in das Konzept des Bevölkerungsdrucks eintauchen.

Der Prozess der natürlichen Selektion kann durch starken Bevölkerungsdruck immens beschleunigt werden. Bevölkerungsdruck ist ein Umstand, der das Überleben von Organismen erschwert. Es gibt immer eine Art Bevölkerungsdruck, aber Ereignisse wie Überschwemmungen, Dürren oder neue Raubtiere können ihn verstärken. Unter hohem Druck sterben mehr Mitglieder einer Population, bevor sie sich fortpflanzen. Dies bedeutet, dass nur diejenigen Individuen überleben und ihre Allele an die nächste Generation weitergeben, die Eigenschaften haben, die es ihnen ermöglichen, mit dem neuen Druck umzugehen. Dies kann innerhalb von ein oder zwei Generationen zu drastischen Veränderungen der Allelfrequenzen führen.

Hier ist ein Beispiel – stellen Sie sich eine Giraffenpopulation mit Individuen vor, die zwischen 3 und 20 Fuß groß sind. Eines Tages fegt ein Buschfeuer durch und zerstört die gesamte Vegetation unterhalb von 15 Fuß. Nur die Giraffen, die größer als 15 Fuß sind, können die höheren Blätter erreichen, um zu fressen. Giraffen unter dieser Höhe können überhaupt keine Nahrung finden. Die meisten von ihnen verhungern, bevor sie sich fortpflanzen können. In der nächsten Generation werden nur sehr wenige kleine Giraffen geboren. Die durchschnittliche Körpergröße der Bevölkerung ist um mehrere Meter gestiegen.

Es gibt andere Möglichkeiten, die Allelfrequenz schnell und drastisch zu beeinflussen. Ein Weg ist a Bevölkerungsengpass. In einer großen Population sind die Allele gleichmäßig über die Population verteilt. Wenn ein Ereignis, wie eine Krankheit oder eine Dürre, einen großen Prozentsatz der Bevölkerung auslöscht, können die verbleibenden Individuen eine Allelfrequenz aufweisen, die sich stark von der der größeren Population unterscheidet. Durch reinen Zufall können sie eine hohe Konzentration von Allelen aufweisen, die zuvor relativ selten waren. Wenn sich diese Individuen fortpflanzen, werden die ehemals seltenen Merkmale zum Durchschnitt der Population.

Die Gründereffekt kann auch eine schnelle Entwicklung bewirken. Dies tritt auf, wenn eine kleine Anzahl von Individuen an einen neuen Ort migriert und eine neue Population "gründet", die sich nicht mehr mit der alten Population paart. Genau wie bei einem Populationsengpass können diese Individuen ungewöhnliche Allelfrequenzen aufweisen, was dazu führt, dass nachfolgende Generationen ganz andere Merkmale aufweisen als die ursprüngliche Population, aus der die Gründer migriert sind.

Der Unterschied zwischen langsamen, allmählichen Veränderungen über viele Generationen (Gradualismus) und schnelle Veränderungen unter hohem Bevölkerungsdruck, unterbrochen von langen Perioden evolutionärer Stabilität (unterbrochenen Gleichgewichts) ist eine anhaltende Debatte in der Evolutionswissenschaft.

Bisher haben wir die natürliche Auslese als Mittel des Wandels betrachtet. Wenn wir uns jedoch um die Welt blicken, sehen wir viele Tiere, die seit Zehntausenden von Jahren, in manchen Fällen sogar Millionen von Jahren, relativ unverändert geblieben sind. Haie sind ein Beispiel. Es stellt sich heraus, dass die natürliche Auslese auch ein Mittel von . ist Stabilität.

Manchmal erreicht ein Organismus einen Evolutionszustand, in dem seine Eigenschaften sehr gut an seine Umgebung angepasst sind. Wenn nichts einen starken Bevölkerungsdruck auf diese Population ausübt, begünstigt die natürliche Selektion die bereits vorhandene Allelfrequenz. Wenn Mutationen neue Eigenschaften verursachen, beseitigt die natürliche Selektion diese Eigenschaften, weil sie nicht so effizient sind wie die anderen.

Der Superorganismus vs. das egoistische Gen

Der Evolutionsbiologe Richard Dawkins schrieb in den 1970er Jahren ein Buch mit dem Titel "The Selfish Gene". Dawkins Buch hat die Evolution neu formuliert, indem er darauf hinweist, dass die natürliche Selektion die Weitergabe von Genen begünstigt, nicht den Organismus selbst. Sobald sich ein Organismus erfolgreich reproduziert hat, ist es der natürlichen Selektion egal, was danach passiert. Dies erklärt, warum bestimmte seltsame Eigenschaften weiterhin existieren – Eigenschaften, die dem Organismus zu schaden scheinen, aber den Genen zugute kommen. Bei einigen Spinnenarten frisst das Weibchen das Männchen nach der Paarung. Was die natürliche Selektion angeht, ist eine männliche Spinne, die 30 Sekunden nach der Paarung stirbt, genauso erfolgreich wie eine, die ein erfülltes, reiches Leben führt.

Seit der Veröffentlichung von "The Selfish Gene" sind sich die meisten Biologen einig, dass Dawkins' Ideen viel über die natürliche Auslese erklären, aber sie beantworten nicht alles. Einer der wichtigsten Knackpunkte ist Altruismus. Warum tun Menschen (und viele Tierarten) Gutes für andere, auch wenn es ihnen selbst keinen direkten Nutzen bringt? Die Forschung hat gezeigt, dass dieses Verhalten instinktiv ist und bei menschlichen Säuglingen ohne kulturelles Training auftritt [Quelle: CBC]. Es kommt auch bei einigen Primatenarten vor. Warum sollte die natürliche Selektion einen Instinkt begünstigen, anderen zu helfen?

Eine Theorie dreht sich um Verwandtschaft. Menschen, die mit Ihnen verwandt sind, teilen viele Ihrer Gene. Wenn Sie ihnen helfen, können Sie sicherstellen, dass einige Ihrer Gene weitergegeben werden. Stellen Sie sich zwei Familien von frühen Menschen vor, die beide um die gleichen Nahrungsquellen konkurrieren. Eine Familie hat Allele für Altruismus – sie helfen sich gegenseitig bei der Jagd und teilen Nahrung. Die andere Familie nicht – sie jagen getrennt und jeder Mensch isst nur das, was er fangen kann. Die kooperative Gruppe ist wahrscheinlicher, um reproduktive Erfolge zu erzielen, indem sie die Allele für Altruismus weitergibt.

Biologen erforschen auch ein Konzept, das als bekannt ist Superorganismus. Es ist im Grunde ein Organismus, der aus vielen kleineren Organismen besteht. Der Modellsuperorganismus ist die Insektenkolonie. In einer Ameisenkolonie werden nur die Königin und einige wenige Männchen ihre Gene an die nächste Generation weitergeben. Tausende andere Ameisen verbringen ihr ganzes Leben als Arbeiter oder Drohnen, ohne dass sie ihre Gene direkt weitergeben können. Dennoch arbeiten sie daran, zum Erfolg der Kolonie beizutragen. In Bezug auf das "egoistische Gen" macht dies nicht viel Sinn. Aber wenn Sie eine Insektenkolonie als einen einzigen Organismus betrachten, der aus vielen kleinen Teilen (den Ameisen) besteht, ist dies der Fall. Jede Ameise arbeitet daran, den Fortpflanzungserfolg der Kolonie als Ganzes sicherzustellen. Einige Wissenschaftler glauben, dass das Superorganismus-Konzept verwendet werden kann, um einige Aspekte der menschlichen Evolution zu erklären [Quelle: Wired Science].

Alle Organismen tragen Merkmale in sich, die ihnen im Hinblick auf die natürliche Auslese keinen wirklichen Nutzen mehr bringen. Wenn das Merkmal dem Organismus nicht schadet, wird die natürliche Selektion es nicht ausmerzen, also bleiben diese Merkmale über Generationen erhalten. Das Ergebnis: Organe und Verhaltensweisen, die ihrem ursprünglichen Zweck nicht mehr dienen. Diese Eigenschaften heißen Überbleibsel.

Allein im menschlichen Körper gibt es viele Beispiele. Das Steißbein ist der Überrest des Schwanzes eines Vorfahren, und die Fähigkeit, mit den Ohren zu wackeln, ist ein Überbleibsel eines früheren Primaten, der seine Ohren bewegen konnte, um Geräusche zu lokalisieren. Pflanzen haben auch rudimentäre Eigenschaften. Viele Pflanzen, die sich einst sexuell fortpflanzten (und die Bestäubung durch Insekten erforderten), entwickelten die Fähigkeit, sich ungeschlechtlich zu vermehren. Sie brauchen keine Insekten mehr, um sie zu bestäuben, aber sie produzieren immer noch Blüten, die ursprünglich benötigt wurden, um Insekten zum Besuch der Pflanze zu locken.

Manchmal führt eine Mutation dazu, dass sich ein verkümmertes Merkmal vollständiger ausdrückt. Dies ist als ein bekannt Atavismus. Menschen werden manchmal mit kleinen Schwänzen geboren. Es ist ziemlich üblich, Wale mit Hinterbeinen zu finden. Manchmal haben Schlangen das Äquivalent von Zehennägeln, obwohl sie keine Zehen haben. Oder Füße.

Fallstudien zur natürlichen Selektion

Normalerweise stellen wir uns Evolution als etwas vor, das wir nicht direkt vor unseren Augen sehen, sondern wir schauen uns Fossilien an, um Beweise dafür zu finden, dass sie in der Vergangenheit passiert sind. Tatsächlich geschieht die Evolution unter starkem Bevölkerungsdruck so schnell, dass wir sie innerhalb eines menschlichen Lebens gesehen haben.

Afrikanische Elefanten haben normalerweise große Stoßzähne. Das Elfenbein in den Stoßzähnen wird von manchen Menschen sehr geschätzt, daher haben Jäger seit Jahrzehnten Elefanten gejagt und getötet, um ihre Stoßzähne herauszureißen und sie (normalerweise illegal) zu verkaufen. Einige afrikanische Elefanten haben eine seltene Eigenschaft – sie entwickeln überhaupt keine Stoßzähne. 1930 hatte etwa 1 Prozent aller Elefanten keine Stoßzähne. Die Elfenbeinjäger machten sich nicht die Mühe, sie zu töten, weil es kein Elfenbein mehr zu bergen gab. Inzwischen wurden Elefanten mit Stoßzähnen zu Hunderten getötet, viele von ihnen, bevor sie sich jemals fortpflanzen konnten.

Die Allele für "no tusks" wurden über nur wenige Generationen weitergegeben. Das Ergebnis: Bis zu 38 Prozent der Elefanten in einigen modernen Populationen haben keine Stoßzähne [Quelle: BBC News]. Leider ist dies für die Elefanten kein wirkliches Happy End, da ihre Stoßzähne zum Graben und zur Verteidigung verwendet werden.

Der Kapselwurm, ein Schädling, der Baumwollpflanzen frisst und schädigt, hat gezeigt, dass die natürliche Selektion noch schneller wirken kann, als Wissenschaftler etwas gentechnisch verändern können. Einige Baumwollpflanzen wurden gentechnisch verändert, um ein Toxin zu produzieren, das für die meisten Kapselwürmer schädlich ist. Eine kleine Anzahl von Kapselwürmern hatte eine Mutation, die ihnen Immunität gegen das Toxin verlieh. Sie aßen die Baumwolle und lebten, während alle nicht-immunen Kapselwürmer starben. Der starke Populationsdruck hat innerhalb weniger Jahre bei der gesamten Art eine breite Immunität gegen das Toxin erzeugt [Quelle: EurekAlert].

Einige Kleearten entwickelten eine Mutation, die dazu führte, dass sich das Giftcyanid in den Zellen der Pflanze bildete. Dies gab dem Klee einen bitteren Geschmack, wodurch er weniger wahrscheinlich gegessen wurde. Wenn die Temperatur jedoch unter den Gefrierpunkt sinkt, platzen einige Zellen, geben das Zyanid in das Gewebe der Pflanze ab und töten die Pflanze. In warmen Klimazonen wirkte sich die natürliche Auslese zugunsten des Zyanid produzierenden Klees aus, aber wo die Winter kalt sind, wurde Nicht-Zyanid-Klee bevorzugt. Jede Art existiert fast ausschließlich in jedem Klimagebiet [Quelle: Purves].

Was ist mit Menschen? Unterliegen wir auch der natürlichen Selektion? Es ist sicher, dass wir es waren – Menschen wurden nur Menschen, weil eine Reihe von Eigenschaften (größere Gehirne, aufrechtes Gehen) den Primaten, die sie entwickelten, Vorteile verlieh. Aber wir sind in der Lage, die Verteilung unserer Gene direkt zu beeinflussen. Wir können Empfängnisverhütung einsetzen, damit diejenigen, die in Bezug auf die natürliche Auslese "fittest" sind, unsere Gene möglicherweise überhaupt nicht weitergeben. Wir verwenden Medizin und Wissenschaft, um vielen Menschen das Leben (und die Fortpflanzung) zu ermöglichen, die sonst wahrscheinlich ihre Kindheit nicht überleben würden. Ähnlich wie domestizierte Tiere, die wir züchten, um bestimmte Eigenschaften gezielt zu bevorzugen, wird der Mensch von einer Art unnatürlicher Selektion beeinflusst.

Wir entwickeln uns jedoch noch weiter. Manche Menschen haben mehr Fortpflanzungserfolg als andere, und die Faktoren, die diese Gleichung beeinflussen, haben zusätzlich zu den bereits komplizierten Interaktionen der Tierwelt eine Schicht menschlicher Komplexität hinzugefügt. Mit anderen Worten, wir wissen nicht wirklich, wohin wir uns entwickeln werden. Veränderungen sind unvermeidlich, aber denken Sie daran, dass es der natürlichen Auslese nicht darum geht, "bessere" Menschen zu machen, sondern nur mehr von uns.


Genetische vs. erbliche Eigenschaft

Wenn Ihnen jemand sagt, dass die Körpergröße zu 80 % vererbbar ist, bedeutet das: a) 80 % der Gründe, warum Sie so groß sind, sind auf Gene zurückzuführen b) 80 % der Unterschiede innerhalb der Bevölkerung bezüglich des Merkmals Größe sind auf . zurückzuführen Variation der Gene Die Antwort ist natürlich b. Leider war in den 5 Jahren, in denen ich blogge, das Konzept der Erblichkeit ziemlich schwer zu vermitteln, und ich muss regelmäßig Leser einschüchtern, die den Begriff mit einem verwechseln. Das heißt, sie gehen davon aus, dass ich, wenn ich sage, dass ein Merkmal größtenteils vererbbar ist, damit meine, dass seine Entwicklung hauptsächlich eine Funktion von Genen ist. In Wirklichkeit ist das nicht nur falsch, es ist inkohärent. Heritabilität befasst sich mit der Korrelation zwischen phänotypischer und genotypischer Variation auf Populationsebene. Mit anderen Worten, wie gut kann genetische Variation als Proxy für phänotypische Variation funktionieren? Welcher Anteil der phänotypischen Variation kann auf die genotypische Variation zurückgeführt werden? Die Schlüsselbegriffe sind hier Bevölkerungsstand und Variation (oder technisch Varianz ). Wir sprechen normalerweise nicht über Individuen und beschränken unsere Diskussion auf Merkmale, die innerhalb der Bevölkerung variieren.


Evolution ist nur eine Theorie

Kritiker der Evolutionstheorie weisen deren Bedeutung zurück, indem sie den alltäglichen Gebrauch des Wortes „Theorie&rdquo gezielt mit der Art und Weise verwechseln, wie Wissenschaftler das Wort verwenden. In der Wissenschaft wird eine „Theorie&rdquo als eine Sammlung gründlich getesteter und verifizierter Erklärungen für eine Reihe von Beobachtungen der natürlichen Welt verstanden. Wissenschaftler haben eine Atomtheorie, eine Gravitationstheorie und die Relativitätstheorie, von denen jede verstandene Fakten über die Welt beschreibt. Ebenso beschreibt die Evolutionstheorie Fakten über die lebende Welt. Als solche hat eine Wissenschaftstheorie erhebliche Anstrengungen überlebt, sie von Wissenschaftlern zu diskreditieren. Im Gegensatz dazu ist eine „Theorie&rdquo im allgemeinen Volksmund ein Wort, das eine Vermutung oder eine vorgeschlagene Erklärung bedeutet, diese Bedeutung entspricht eher dem wissenschaftlichen Konzept der „Hypothese&rdquo unterstützt wird und sich noch in der rigorosen Prüfung befindet. Dies ist eine Fehlcharakterisierung.


Eigenschaft Nr. 5: Glück

Sie haben vielleicht mit den Augen verdreht, als wir von Glück gesprochen haben, aber es ist völlig wahr. Wie bei jedem anderen Tier in Trophäengröße gibt es scheinbar unzählige Faktoren, die stimmen müssen, damit ein Bass sein volles Potenzial entfalten kann. Wenn Sie wirklich darüber nachdenken, werden die Karten gegen sie gestapelt.

"Um einen zweistelligen Status zu erreichen, braucht ein Bass definitiv Lady Luck an seiner Seite", sagte Bardin. "Es muss als Weibchen geboren werden, wodurch sofort 50 Prozent der Population ausgerottet werden. Es muss als Jungfisch überleben (weniger als 1 Prozent erreichen das Erwachsenenalter), in einer futterreichen Umgebung und einer sehr konstanten Wasserqualität leben, Fischereidruck vermeiden und sind während ihres gesamten Lebens nur begrenzt räuberischen Bedrohungen ausgesetzt."

Es mag den Anschein haben, als müsste viel stimmen, damit ein Bass zu einer Trophäe heranwächst, aber genau deshalb sind sie so selten. Wenn sie leicht zu finden und zu fangen wären, würden wir wahrscheinlich eine andere Spezies finden, die wir verfolgen könnten. Das ist es, was uns immer wieder dazu bringt, wiederzukommen – die Herausforderung und die unwahrscheinlichen Chancen.


Ergebnisse

Artenakkumulationsrate

Die Bayessche Wahrscheinlichkeit, eine „neue“ Art in das Saugfallennetz aufzunehmen, lag für das nächste Jahr bei etwa 80 % (P = 0,793) (Anhang S3a). Schätzungsweise produziert die durchschnittliche Falle 0,529 neue Arten pro Jahr ± SE 0,172, aber es gibt eindeutig Verzerrungen (Anhang S3b). Erwartungsgemäß sind neue Arten im Netzwerk mit der Zeit deutlich schwieriger zu finden (Abb. 3). Whilst Rothamsted and Broom's Barn were the first traps to begin providing long-term data in 1965, Rothamsted has produced twice as many species. Silwood Park appears to produce many more species, particularly given that it has a fragmented time series that began in 1968, stopped in 1988 and began once more in 2000 at a time when new species to the network were considerably harder to find. Of the species that remain to be discovered, three subspecies are of economic importance: Myzus persicae nicotianae, Aphis fabae cirsiiacanthoidis und Aphis fabae mordvilkoi (Appendix S2).

Phenology and Climate

Phenology of aphids and effect of climate over five decades

Averaging out over all species, the LME RoC models showed that first flights were getting significantly earlier at a rate of −0·611 ± SE 0·015 days year −1 r 2 = 0·465 (T = −40·716 P < 0·0001) but last flights appeared relatively stationary (−0·010 ± SE 0·022 days year −1 r 2 = 0·558 T = −0·445 P = 0·656). The average flight season was getting significantly longer (0·3357 ± SE 0·02614 days year −1 r 2 = 0·339 t = 12·842 P ≤ 0·0001) even though the log annual count was only moderately increasing (0·002 ± SE 0·0008 log annual count year −1 r 2 = 0·539 T = 2·58404 P = 0·0098). As a spatial covariate in the additive climate models, year also acted on the aphid responses in a nonlinear way. All the LME estimations are correct in linear terms, but first flight analysis revealed a nonlinear component, being ‘humped’ around 1980 and thereafter showing a dramatic advancement (F = 165·2 P < 0·001 Fig. 4a). Although stationary over the time period, last flights appeared to oscillate over time with roughly 20-year period length and with greater uncertainty during 1965–1970 (F = 15·30 P < 0·001 Appendix S4b). The average flight season did get longer over the whole time series, but there was a period between 1975 and 1995 when the response was relatively flat (F = 57·62 P < 0·001 Appendix S4b). Lastly, log annual counts showed a moderate increase, but a post-millennial trough suggests that these are dynamic (F = 9·24 P < 0·001 Appendix S4b).

Both the accumulated degree days above 16 °C (ADD16) during April and May and winter climate were linked to the advancement of aphid first flights (Fig. 4). Per unit change in degree days yielded an advance of 0·379 days ± SE 0·025 (T = −14·74 P < 0·001), but the previous winter had a much stronger effect leading to 2·93 days ± SE 0·089 earlier (T = −32·89 P < 0·001) per unit change of the NAO. The combined effects of these climate variables can be seen in Fig. 4d: warm wet winters, signalled by positive NAO values, combined with very high ADD16 values led to very early first flights in spring (i.e. area of deep red interpolation). As the aphid flight season accumulated degree days above 16 °C, the duration of the flight season contracted (0·078 days ± SE 0·005 T = −13·59 P < 0·001) and the effect of cold winter appeared to extend the duration of the flight season (2·261 days ± SE 0·163 T = 13·86 P < 0·001). The effect of winter was not significant by the time that the last flight is realized (T = −1·441 P > 0·05). The temperature effect through the year accumulated but brought forward, rather than pushed back, the last flight (0·043 days ± SE 0·004 T = −8·814 P < 0·001), similar to the effect on the duration of the flight season that measures the 5th–95th percentiles. The effect of climate on log annual counts produces an unconvincing gamm model perhaps because the response itself oscillates considerably between years and across species (Appendix S4b). Looking in more detail at the intercept of species random effect component (intercept = 0·991 standard deviation = 0·996), it is clear that there is very high variation in the species responses when the fixed effects are zero. The fixed effect of the NAO is close to the 0·05 significance boundary (T = −2·546 P < 0·05) and should be treated with caution (Zuur et al. 2009 ). Second, whilst ADD16 produces a highly significant result, the per unit change in ADD16 produces very small increments to the log count (0·001 log aphids ± SE <0·001 T = 6·921 P < 0·001). We cautiously accept that increasing the accumulated degree days will produce small, positive changes in annual counts recognizing that this model also struggles to explain the wide species variation (Fig. 5).

The spatiotemporal covariates in all the above gamm models suggest that aphid phenology was significantly determined by where and when the event takes place. Latitudinal effects were clear and close to linear for first flight (Fig. 4b F = 101·80 P < 0·001). As first flights progressed northwards, they took place later in the year. The further south, the longer the duration of the flight season was (F = 43·90 P < 0·001) although aphid populations become distinctly nonlinear in terms of last flight (F = 26·57 P < 0·001) and log annual count (F = 26·57 P < 0·001, Appendix S4b). In both cases a noisier, nonlinear response occurred northwards from 54°, approximately where the Preston trap is located (Fig. 2 Appendix S4b). First and last flights also appeared to have an opposing pattern in terms of longitude: in the west, first flights were earlier, but last flights were earlier in the east (first: F = 17·7 P < 0·001 last: F = 10·19 P < 0·001 – Fig. 4c). Longitudinal effects were close to the boundary for log annual counts and appear to have wide confidence intervals (F = 3·03 P < 0·01) and although this spatial influence is stronger for the duration of flight season (F = 9·31 P < 0·01), longitude had a nonlinear effect.

Species responses

The log annual count data for many species suggest that they oscillate around a baseline linear trend that indicates either no long-term change is apparent or a very marginal upward trend is detectable, but both with substantial year-to-year variation (Appendix S4a). This is particularly true of pest species such as Brachycaudus helichrysi, Brevicoryne brassicae, Metopolophium dirhodum und Sitobion-Avenae whose annual counts are determined by many within-year processes that are not necessarily carried over to the following year. There is a small minority, such as Anoecia corni und Tetraneura ulmi, that are less volatile in terms of the long-term trend in log annual counts, but this is not a common response amongst the group (Appendix S4a).

Utamphorophora humboldti showed the most dramatic advancement in first flights (−2·709 days year −1 ) and also the most dramatic shift to later in the year of all last flights (2·713 days year −1 ). Consequently it also had the largest increase in the duration of flight season (2·531 days year −1 ) and largest population increase. Its outlier status is captured in the PCA and neighbourhood-joining dendrogram (Appendix S5). Two other species highlighted as outliers in the dendrogram are Myzus ascalonicus und Periphyllus testudinaceus. Myzus ascalonicus is advancing its first flight very slowly (−0·087 days year −1 ), has an earlier last flight (−1·900 days year −1 ) and, like P. testudinaceus (−0·901 days year −1 ), is contracting its flight season length (−0·896 days year −1 ). Curiously, even though P. testudinaceus has a shorter flight season, it has later last flights (0·529 days year −1 ), suggesting that there is a longer period at the end of the year when a small number of aphids remain in flight.

Considering all the phenological responses, there were seven groups of aphids defined by neighbour joining (Fig. 5). Overall, there was not one group in which all are pests (see Appendix S2), or all have a common host or trait profile, or are equally rare or common. In short, the groups are well mixed although the highest density of pests is grouped as ‘ELPS’ (i.e. those that have earlier first flights, later last flights, protracted flight seasons and smaller log annual counts) bar Cavariella archangelicae in the ELPS group that feeds on umbellifers and does not have pest status. By far the largest group, with 20 species, is the ‘ELPB’ group [i.e. those that have earlier first flights, later last flights, protracted flight seasons and bigger annual counts (Fig. 5)]. Six of these species are pests (Acyrthosiphon pisum, Cavariella aegopodii, Hyperomyzus lactucae, Myzus cerasi, Rhopalosiphum insertum (Rhopalosiphum oxycanthae), Sitobion fragariae). The common trait profile amongst 10 of the 20 species is for obligate heteroecious holocycly. The second largest group (EEPS) comprises 16 species that are either obligate heteroecious and holocyclic (six species) or obligate monoecious and holocyclic (six species). Even though their last flights are getting earlier and populations smaller, three pests can be found in this group Aulacorthum solani und Hyalopterus pruni are pests of potatoes and plums, respectively, and M. dirhodum can cause damage to wheat. Of the remaining four smaller groups, the EECB group with three species that include two major pests, B. helichrysi und B. brassicae, and the EEPB group that comprises five species, two of which are major pests (Elatobium abietinum, M. persicae) are notable because both groups show earlier last flights.

Züge

The trait ecology was found to explain some of the variability in observed patterns in first and last flight, duration of flight season and the log annual count of aphids (Table 1). A formal single traits mixed model analysis showed that generalizing across all species, heteroecious species tend to have a significantly longer duration to their flight season, with later last flights and larger log annual counts, although their first flights also tend to be later than for monoecious species (Table 1). Anholocycly promotes significantly earlier first and last flights, shorter flight seasons and smaller log annual counts than holocycly. A lack of life cycle plasticity incurring a compulsory single reproductive type (i.e. obligate) produces a first flight that is significantly later and a last flight significantly earlier with no significant increase in the duration of the flight season. The log annual count for a compulsory single reproductive type aphid was also significantly smaller.

LME response LME fixed effects
Host plant alternation. Reference level: Holocyclic Reproductive strategy. Reference level: Monoecious Life cycle plasticity. Reference level: Obligate
1. First flight 2·316 ± SE 0·560*** −8·274 ± SE 0·437*** 15·182 ± SE 0·614***
2. Last flight 6·400 ± SE 1·034*** −24·028 ± SE 0·809*** −5·262 ± SE 1·135***
3. Duration of flight season 5·171 ± SE 0·983*** −16·319 ± SE 0·768*** 2·085 ± SE 1·079
4. Log annual count 0·551 ± SE 0·055*** −0·243 ± SE 0·028*** −1·026 ± SE 0·039***
  • The table includes the marginal significance (P < 0·001***) derived from conditional T tests for each of the three fixed coefficients. For each fixed effect, the trait of interest has a reference level which is compared against the remaining ‘free level’. In each case, these were (i) a host-alternating potential trait: heteroecious, the ‘free level’, was compared with a monoecious reference level (ii) predominant mode of reproduction trait: anholocyclic, the ‘free level’, was compared with a holocyclic reference level (iii) life cycle plasticity trait: facultative, the ‘free level’, was compared with an obligate reference level. If coefficient values were negative, the reference level in question is lower than the ‘free level’ and vice versa. Thus, holocyclic aphids have significantly later first flights (2·316 on the log10 scale) than anholocyclic aphids but monoecious aphids have significantly earlier first flights (i.e. −8·274 on the log10 scale) compared with heteroecious aphids. In all cases, bar life cycle plasticity in explaining duration of flight season, traits were highly significant in explaining observed responses in aphid migration characteristics.

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