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Speciation through sensory drive in cichlid fish

Ole Seehausen, Yohey Terai, Isabel S. Magalhaes, Karen L. Carleton, Hillary D. J. Mrosso, Ryutaro Miyagi, Inke van der Sluijs, Maria V. Schneider,Martine E. Maan, Hidenori Tachida, Hiroo Imai & Norihiro Okada

Theoretically, divergent selection on sensory systems can cause speciation through sensory drive. However, empirical evidence is rare and incomplete. Here we demonstrate sensory drive speciation within island populations of cichlid fish. We identify the ecological and molecular basis of divergent evolution in the cichlid visual system, demonstrate associated divergence in male colouration and female preferences, and show subsequent differentiation at neutral loci, indicating reproductive isolation. Evidence is replicated in several pairs of sympatric populations and species. Variation in the slope of the environmental gradients explains variation in the progress towards speciation: speciation occurs on all but the steepest gradients. This is the most complete demonstration so far of speciation through sensory drive without geographical isolation. Our results also provide a mechanistic explanation for the collapse of cichlid fish species diversity during the anthropogenic eutrophication of Lake Victoria.

Nature 455, 620-626 (2 October 2008)

アフリカの湖に生息するカワスズメ科の魚類(シクリッド)は急速な種分化を示す典型例であるが、種分化の機構は明らかにされていない。今回、ビクトリア湖のシクリッドの観察から、視覚系の分岐進化の生態学的および分子的な基盤(視覚関連遺伝子の分岐、雄の体色、および雌の選好性として現れる)が確認された。これは、自然および性的選択の相互作用を介して、感覚が引き起こす種分化につながるものである。感覚が種分化を推し進めるという仮説は、異なる環境に対する感覚系および信号伝達系の発散適応が、集団間で交配前隔離を生じることを予測している。今回の研究結果は、感覚が引き起こす種分化が地理的隔離を伴わずに生じる場合があることの明らかな証拠である。(Nature誌表紙解説より)この論文は東京工業大学を中心とした国際共同研究によるものである。

OCT/03/2008

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