Shane Campbell-Staton在SICB 2016上发表演讲。

Shane Campbell-Staton在SICB 2016上发表演讲。

气候变化不是’只会导致更高的平均环境温度– it’还会导致极端天气事件(例如热浪和飓风)的发生频率和严重性增加。博士后研究员Shane Campbell-Staton感兴趣 雪佛龙实验室 and a recent graduate 来自 洛斯实验室 哈佛大学的学生正在了解北美最近的极地涡流如何影响当地的绿色小圆环, Carolinensis。的 极地涡旋 2013/2014年冬季的记录创下了降雪和南部历来低温的多个记录,并且还导致了中西部和东部的恶劣天气。

Shane发现,在极地涡旋事件发生后,得克萨斯州南部的蜥蜴的耐寒性(CTmin)显着降低,而纬度高得多的蜥蜴的耐寒性也很低。他建议此结果来自活动期间的不同生存率–与耐寒性较低的个体相比,德克萨斯州南部耐寒性较高的蜥蜴(即CTmin较低)更有可能幸存下来。几个月后,他返回德克萨斯州南部,对幸存者及其后代进行采样,发现CTmin持续下降,这表明耐寒性可能发生了进化变化。他通过进行一个普通的花园实验将棺材钉在棺材上,他证明即使在普通实验室条件下饲养时,后代也表现出与父母相似的耐寒性,表明该性状具有很高的遗传力,并且自然界也观察到了这种变化是进化的,而不是由于可塑性。

然后,Shane通过对肝转录组进行测序,在遗传水平上检查了对天气事件的响应。转录组可量化组织中所有受调控基因的基因表达水平模式;因此,通过检查在冷胁迫后哪些基因差异表达,我们可以找出冷适应和驯化的分子基础。他发现,南方幸存者的基因表达与北部蜥蜴的表达模式非常相似,这表明两种生境的蜥蜴都有适应寒冷适应的共同分子途径。与CTmin变异密切相关的基因表达模块(或基因组)与氧化磷酸化相关的基因被过度代表。氧化氧化作用的消耗氧气与CTmin直接相关:耐寒性更高的动物在冷却过程中消耗的氧气更少。因此,氧化磷酸化的表达差异可能会为冷耐受适应找到一个近似的机制。

您可以了解有关Shane的更多信息’他最近在极地漩涡之后的适应性研究 哈佛视野演讲.