The integrative phenotype of moor frogs (Rana arvalis) - Evolutionary physiology and adaptation to multidimensional selection

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In nature, populations can be affected by multiple chronic and short-term stressors simultaneously, which can interact with each other both by influencing phenotypic expression and as agents of natural selection. These interactions can shape adaptive processes at the level of populations and ultimately influence phenotypic and genetic variation in nature. Adaptive processes can be characterized by multiple selective forces acting on multidimensional phenotypes, which can lead to trade-offs in trait evolution. The integrative phenotype, characterized by all traits of an individual, can be split into genetic (G), environmental (E) and G x E interaction components. Hence, adaptation to environmental stressors can be driven simultaneously by genetic variation, phenotypic plasticity and a combination of both. Physiological traits, such as glucocorticoids, are often linked to many other traits of the composite phenotype. Their expression is influenced by abiotic as well as biotic environmental stressors and they can facilitate adaptive responses of organisms through plasticity or genetic variation. However, the exact role of physiological processes in adaptation of natural populations to stress is poorly understood. [...] In der Natur können Populationen von mehreren lang- und kurzzeitigen Stressoren beeinflusst werden. Diese wiederum können miteinander interagieren und die phänotypische Ausprägung der Population und natürliche Selektion beeinflussen. Diese Interaktionen können adaptive Prozesse auf Populationsebene beeinflussen und schlussendlich die phänotypische und genetische Variation in der Population bestimmen. Dies heisst, dass adaptive Prozesse als multiple selektive Kräfte, die auf den multidimensionalen Phänotyp einwirken, beschrieben werden können, was zu Konflikten (Trade-off) während der Evolution von bestimmten Merkmalen führen kann. Der integrative Phänotyp, die Summe aller einzelnen Merkmalen eines Individuums, kann in eine genetische (G), umweltbedingte (E), und G x E interaktive Komponente aufgeteilt werden. Somit kann Adaptation an Umweltstressoren gleichzeitig durch genetische Variation, phänotypische Plastizität und die Kombination von beiden gesteuert werden. Physiologische Merkmale, wie Glukokortikoide, sind häufig mit vielen weiteren Merkmalen des integrativen Phänotyps vernetzt. Ihre Expression wird durch abiotische und biotische Umweltstressoren beeinflusst, und sie löst teils adaptive Prozesse in Organismen durch Plastizität oder genetischer Variation aus. Welche genaue Rolle physiologische Prozesse im Rahmen der Adaptation von natürlichen Populationen hinsichtlich Stressanpassungen spielen, ist jedoch wenig verstanden. [...]

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.