Max-Planck-Forschungsgruppe
Evolution der Polygenen Merkmale

Populationen leben in ständig wechselnden Umgebungen, aber wie passen sie sich nach einer plötzlichen Umweltveränderung an? Die meisten komplexen Merkmale sind polygen und unterliegen stabilisierender Selektion, bei der der Populationsmittelwert auf einem durchschnittlichen Merkmalswert, dem sogenannten Optimum, stabilisiert wird. Theoretische Studien legen nahe, dass die Anpassung dieser Merkmale an eine plötzliche Verschiebung ihres Optimums durch kleine Änderungen in der Frequenz vieler Allele erfolgt, also durch polygenetische Anpassung. Viele Faktoren, wie Populationsgröße, Selektionsdruck, Pleiotropie und genetische Redundanz unter den beitragenden Loci, beeinflussen die polygenetische Anpassung. Während theoretische Modelle der Anpassung Vorhersagen über die phänotypischen und genomischen Veränderungen von sich entwickelnden Populationen machen, sind empirische Studien, die diese Vorhersagen testen, selten. 

In unserer Forschungsgruppe untersuchen wir die genetischen Grundlagen der polygenetischen Anpassung bei komplexen Merkmalen sowie die Rolle von Faktoren wie Populationsgröße, Selektion, Redundanz und Pleiotropie bei der Anpassung. Wir verfolgen einen multidisziplinären Ansatz, indem wir zeitlich aufgelöste genomische und hochdurchsatz-phänotypische Daten aus experimenteller Evolution in hochreplizierten Drosophila-Populationen mit theoretischen Modellen und Computersimulationen integrieren. Die komplexen Merkmale, die wir untersuchen, reichen von physiologischen Merkmalen wie Anpassung an Ernährung, Temperatur und Entwicklungszeit bis hin zu morphologischen Merkmalen wie Körper- und Eigröße. Die Identifikation der zugrunde liegenden Loci der Anpassung liefert Einblicke in das Anpassungspotenzial von Populationen und die Wiederholbarkeit von Anpassungen zwischen verschiedenen Populationen und Arten.