自然selectionは、長く口のあるゾウムシとその義務的な宿主植物を含む共進化的武器競争の微細な相違を促進します

背景：進化生物学の最近の主要な進歩の1つは、種間の進化的相互作用が地理的集団間で実質的に区別されるという認識です。現在まで、いくつかの著者は、共進化の地理的に耐えられるプロセスを媒介する自然選択圧力を明らかにしています。それでは、共進化システムにおける自然選択の地理的構造化はどの程度ローカルですか？ 結果：種子予測昆虫、カメリアゾウム（Curculio camelliae）、およびその宿主植物である日本のカメリア（Camellia japonica）を含むシステムに焦点を当てた「地理的選択モザイク」の空間スケールを調べました。このシステムでは、雌のゾウムシは非常に長い口の敷地でカメリアの果物を掘削して卵を種子に産みますが、カメリアの種は厚いペリカープで保護されています。自然selectionの定量的評価により、小さな島（ヤクシマ島、日本島、直径約30 km）内の個体群では、一部ではありませんが、一部では厚いCamellia Pericarpsが有利であることが示されました。極端に、わずか数キロメートルで分離されたカメリアの個体群は、異なる選択圧の影響を受けました。興味深いことに、最も厚いペリカープを持つ集団では、厚いペリカープを生産する潜在的なコストが考慮された場合、中間ペリカープの厚さを持つカメリアの個人は比較的高いフィットネスを持っていました。また、重要なことに、ゾウムシの重症度などの雑草の相互作用のいくつかのパラメーターは、温度に沿った皮膚を示し、共進化プロセスの微細な地理的分化に対する気候の影響を示唆しています。 結論：これらの結果は、自然選択が驚くほど小さな空間スケールで種間相互作用の地理的区別を促進できることを示しています。将来の研究では、生物学的コミュニティにおける「細かい規模の地理的モザイク」の進化的/生態学的結果を明らかにするはずです。

BACKGROUND: One of the major recent advances in evolutionary biology is the recognition that evolutionary interactions between species are substantially differentiated among geographic populations. To date, several authors have revealed natural selection pressures mediating the geographically-divergent processes of coevolution. How local, then, is the geographic structuring of natural selection in coevolutionary systems? RESULTS: I examined the spatial scale of a "geographic selection mosaic," focusing on a system involving a seed-predatory insect, the camellia weevil (Curculio camelliae), and its host plant, the Japanese camellia (Camellia japonica). In this system, female weevils excavate camellia fruits with their extremely-long mouthparts to lay eggs into seeds, while camellia seeds are protected by thick pericarps. Quantitative evaluation of natural selection demonstrated that thicker camellia pericarps are significantly favored in some, but not all, populations within a small island (Yakushima Island, Japan; diameter ca. 30 km). At the extreme, camellia populations separated by only several kilometers were subject to different selection pressures. Interestingly, in a population with the thickest pericarps, camellia individuals with intermediate pericarp thickness had relatively high fitness when the potential costs of producing thick pericarps were considered. Also importantly, some parameters of the weevil - camellia interaction such as the severity of seed infestation showed clines along temperature, suggesting the effects of climate on the fine-scale geographic differentiation of the coevolutionary processes. CONCLUSION: These results show that natural selection can drive the geographic differentiation of interspecific interactions at surprisingly small spatial scales. Future studies should reveal the evolutionary/ecological outcomes of the "fine scale geographic mosaics" in biological communities.