環境汚染の進化ゲノミクス

化学毒素は、生活の歴史を通じて進化的課題の持続的な源であり、進化の歴史のゲノム貯蔵庫の奥深くにあり、多様な化学物質の毒物への古代の適応がありました。しかし、人間に導入された汚染物質によって媒介される現代の環境の変化率は、この倉庫を急速にスクリーニングし、多くの種の適応能力を厳しくテストしています。この章では、環境毒素への進化的適応の深い歴史を簡単に確認し、人間によって導入された汚染物質への現代の適応を促進する可能性のあるストレッサーと集団の属性を説明します。汚染された生息地の持続性を有効にするために導出された表現型は、多次元であり、グローバルなゲノムスケールのツールとその機械的基盤を明らかにするためのアプローチを必要とし、現場での最近の進歩の例を含めることを強調しています。ゲノミクスの最新のツールは、汚染物質が生理学的タイムスケール上のゲノムとどのように相互作用するかを発見し、また、集団のゲノム属性が進化のタイムスケールよりも汚染物質に対する耐性を可能にする可能性があることを発見するための可能性を提供します。これらの洗練されたゲノミクスツールとアプローチを統合して、現在の集団を形作った深い歴史的力を理解することで、現代の生態学的進化のダイナミクスの機構的基礎をより成熟させることが現れるはずです。

Chemical toxins have been a persistent source of evolutionary challenges throughout the history of life, and deep within the genomic storehouse of evolutionary history lay ancient adaptations to diverse chemical poisons. However, the rate of change of contemporary environments mediated by human-introduced pollutants is rapidly screening this storehouse and severely testing the adaptive potential of many species. In this chapter, we briefly review the deep history of evolutionary adaptation to environmental toxins, and then proceed to describe the attributes of stressors and populations that may facilitate contemporary adaptation to pollutants introduced by humans. We highlight that phenotypes derived to enable persistence in polluted habitats may be multi-dimensional, requiring global genome-scale tools and approaches to uncover their mechanistic basis, and include examples of recent progress in the field. The modern tools of genomics offer promise for discovering how pollutants interact with genomes on physiological timescales, and also for discovering what genomic attributes of populations may enable resistance to pollutants over evolutionary timescales. Through integration of these sophisticated genomics tools and approaches with an understanding of the deep historical forces that shaped current populations, a more mature understanding of the mechanistic basis of contemporary ecological-evolutionary dynamics should emerge.