On the role of hybridisation in evolution - the case of Eurasian Passer sparrows

I dette prosjektet har fokuset vært på hybridisering og dens rolle i evolusjon og vi har benyttet Passer spurvearter som modellsystem. Det siste året av prosjektet har vi undersøkt hybridiseringens potensielle rolle for tilpasninger. Når arter hybridiserer er ett resultat at det genereres mer genetisk variasjon ved at differensierte genomer blandes. Dette kan tenkes å akselerere adaptiv evolusjon siden seleksjonen får mer variasjon å virke på. På den andre siden innebærer hybridisering rekombinasjon av ulike genomer og mange genkombinasjoner med opphav i to ulike arter kan tenkes å fungere dårlig sammen og derfor gjøre adaptiv evolusjon vanskeligere. Vi har testet disse hypotesene i ulike populasjoner av romerspurv - en art dannet ved hybridisering mellom gråspurv og middelhavsspurv. Vi finner evidens for lokale tilpasninger mellom populasjonene som respons på variasjon i klimatiske forhold og i gener som påvirker nebbmorfologi. Genene som har respondert på seleksjon er imidlertid ikke differensierte mellom foreldreartene. Det er altså ingen tegn til at hybridiseringen har fascilitert de observerte tilpasningene.

Post doc ansatt på prosjektet, Mark Ravinet har nå fått fast vitenskapelig stilling Ved University of Nottingham. Resultater oppnådd i løpet hans tilknytning til prosjektet har vært sterkt medvirkende til dette. Prosjektet har resultert i internasjonalt forskningssamarbeid som vil bli videreført i fremtidige prosjekter.

We propose to address three urgent challenges in evolutionary biology: 1) How does hybridization affect genome evolution? 2) How does reproductive isolation evolve between a homoploid hybrid lineage and the parental populations? 3) What are the consequences of hybridization for adaptation and diversification? Using Passer sparrow species as the model system and a unique combination of state-of-the-art technology in genomics and morphometrics, we will address the first challenge by reconstructing the evolutionary history of genome evolution in a homoploid hybrid speciation event. We will investigate whether hybridization occurred independently in different locations and if so, whether recombination and selection have fused the parental genomes in similar or differing ways. This can reveal to what extent genome evolution following hybridization depends on historic contingency, or on deterministic and predictable evolution. The second challenge will be addressed by investigating how reproductive isolation has evolved between the hybrid species and its parents. Using cline analysis of candidate genetic incompatibilities we will investigate to what extent the reproductive barriers that isolate the hybrid species differ from those that isolate the parents. This can reveal to what extent transgression in phenotype and/or genome organization is a prerequisite for the development of reproductive isolation in the face of gene flow. The third challenge will be addressed by investigating how hybrid speciation alters the response to selection at the genomic and phenotypic level and to what extent the historic course of genome stabilization can lead to the development of genetic incompatibilities between populations within the hybrid species. In short, the proposed project will result in novel understanding on the modularity of the genome, on the processes of adaptation and speciation and on the question of how biodiversity is organized.