Como começa a diferenciação genética? Shota Sakaguchi e seus colegas têm estudado a genética dos goldenrods anões. A equipe comparou os goldenrods anões da Ilha de Yakushima com seus parentes das terras baixas. A altura e a fecundidade das plantas tendem a se correlacionar com a altura das plantas e, portanto, as populações anãs devem experimentar mais deriva genética entre as populações do que suas contrapartes mais altas.

Para saber se isso ocorre com os goldenrods, a equipe de botânicos coletou amostras de Solidago minutissima de locais em torno de 1700 m acima do nível do mar. S. minutissima é uma planta pequena, com apenas alguns centímetros de altura. Eles então amostraram populações de S. virgaurea, a espécie que S. minutissima evoluíram a partir de. A espécie progenitora é um gigante comparativo, atingindo bem mais de dez vezes a altura.

A) Localização da Ilha Yakushima na área mais ao sul das principais ilhas do Arquipélago Japonês e na fronteira do Arquipélago Ryukyu. (B) Mapa geográfico da Ilha de Yakushima. A zonação altitudinal e a topografia da ilha são mostradas. As localidades das populações de terras baixas (L1–L5) e populações anãs alpinas (R1–R7, W1–W4) são mostradas como círculos pretos. Duas outras localidades conhecidas para populações de terras baixas são indicadas por círculos abertos. (C) Estatura de uma planta com flor da população de planície (KYO 00071707). (D) Imagens digitalizadas de plantas vivas de quatro populações alpinas. (E) Plantas anãs alpinas em habitats divergentes: (E1) população W3 em habitat pantanoso; (E2) População R1 em habitat rochoso. Fonte Sakaguchi et al. 2020.

Sakaguchi e seus colegas analisaram os cloroplastos, microssatélites nucleares e DNA associado a locais de restrição de digestão dupla. “As análises genéticas baseadas em três tipos de marcadores moleculares revelaram consistentemente uma clara divergência entre o anão alpino e as populações das terras baixas de Solidago. Nenhum haplótipo de cloroplasto foi compartilhado entre os grupos populacionais, e os indivíduos foram agrupados separadamente para cada uma das populações alpinas e de planície com base em análises de microssatélites nucleares e SNP, exceto para uma população, L5, mostrando uma origem 'misturada' com base em microssatélites nucleares, ” escrevem os autores em seu artigo.

“Esta descoberta contrasta com a dinâmica populacional relatada anteriormente de populações alpinas de S. virgaurea em outras cadeias montanhosas, que revelaram repetidamente pouca diferenciação genética das populações de terras baixas”.

Os autores observam que, na teoria da genética da paisagem, a variedade na paisagem afeta o fluxo gênico, causando diferenças na distribuição genética. As paisagens alpinas da Ilha de Yakushima criam diversos microhabitats. “A aparente associação entre variação genética e tipo de habitat nas populações anãs de Solidago pode ser explicada por um cenário no qual o fluxo gênico conecta predominantemente as populações em ambientes semelhantes por meio da seleção contra indivíduos mal adaptados que migraram de habitats alternativos... Na verdade, porém, encontramos um forte isolamento populacional mesmo entre habitats de zonas úmidas vizinhos, como evidenciado pela fixação completa em diferentes haplótipos de cloroplasto e pela predominância de diferentes agrupamentos genéticos em tipos de habitat semelhantes.”

Sakaguchi e seus colegas propõem o uso de transplantes e experimentos comuns em jardins para separar os efeitos de processos neutros, como fluxo gênico e seleção natural, na diferenciação de populações.

Este papel é listados no ResearchGate.