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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
簡介：我們可能能夠預測未來演化過程結果的前景激發了最近對決定這種可預測性的因素的研究（Lässig et al. 2017）。乍一看，預測演化似乎是一個不可逾越的目標，甚至可能是幼稚的，因為涉及許多隨機因素，其中最突出的是環境變化和新的可遺傳變異的起源。然而，情況並非完全沒有希望，因為我們可以預測演化的一般特徵，例如由可用遺傳變異引起的適應動態（Fisher 1930），以及在沒有選擇的情況下基因組進化的速率（Kimura 1968）。 Sewall Wright (Wright 1932) 很久以前就認識到，一個特別複雜的因素是，由於普遍的上位性，突變的適應性結果可能會在不同的遺傳背景中以不可預測的方式變化。為了理解面對上位性的演化過程，賴特引入了適應度景觀的概念。在視覺上吸引人的 3 維版本的適應度景觀中，上位性引入了具有多個山峰的山脈，每個山峰代表特定條件下基因型的替代自適應解決方案，由較低適應度區域分隔。在某種程度上，如此崎嶇的景觀阻礙了精確的演化預測，因為我們不可能知道演化將走向哪一個高峰，或者哪種突變途徑可能比其他途徑更有可能發生。然而，Weinreich 等人。 (2006) 強調，上位性也減少了自然選擇將促進的突變途徑的數量，從而增強了一旦進化達到特定峰值的可預測性 (Palmer et al. 2015)。換句話說，當上位性較弱時，人們可以預測結果，但不能預測具體途徑。當上位性很強時（即地形高度崎嶇），預測結果可能會更困難，但一旦演化的大致方向變得更加清晰，也許可以預測演化路徑（Szendro et al. 2013；Bank et al. 2016）。這種認識促使最近許多人努力對適應度景觀進行實證分析，並研究其地形如何引導演化（de Visser 和 Krug 2014）。