线粒体-核选择诱导物种生态优势与进化寿命之间的权衡

线粒体与核基因组必须共同适应以保障正常的细胞呼吸和能量生产。线粒体-核不相容降低个体适应度并诱导杂种不育，暗示其在生殖隔离与物种形成中的可能作用。本文中，我们建立了一个在空间扩展种群中受线粒体-核共同适应选择作用的生灭进化模型。交配受物理与遗传邻近性约束，后代从双亲继承核基因组并发生重组。该模型预测了宏观模式，包括群落长期物种多样性、物种多度分布、物种形成与灭绝速率，以及种内与种间遗传变异。我们探究了这些长期结果如何依赖于繁殖的微观参数：由线粒体-核相容性决定的个体适应度、交配相容性约束以及生态承载量。我们发现，对线粒体-核相容性的强选择降低了辐射后平衡物种数，增加了物种多度，同时提高了物种形成与灭绝速率。模型中物种多样性与多样化速率的负相关，与温带地区相比热带具有更低物种多样性和更高物种形成/灭绝速率的广泛经验模式一致。因此我们推测，这些经验模式可能部分由代谢需求的纬度差异及相应的线粒体-核功能选择差异所导致。