Adaptive divergence, gene flow, and phenotypic plasticity may interact in a number of ways. Divergent selection might decrease gene flow if migrant alleles have reduced fitness relative to adaptive resident alleles, or gene flow might reduce adaptive divergence via migration load. Both plasticity and local genetic adaptation can permit individuals to phenotypically adapt to alternate environments, and an increased importance of one of these two adaptive processes might result in decreased importance of the other. Plasticity's ability to enhance adaptation might allow for increased gene flow among environments, and/or high levels of gene flow might result in the evolution of increased plasticity. I test these predictions using the cichlid fish, Pseudocrenilabrus multicolor victoriae, from high-oxygen rivers and low-oxygen swamps in Uganda. Using neutral microsatellite markers, I found that gene flow is not reduced between divergent oxygen environments relative to within them, but that gene flow is high overall and temporally variable. Using a split-brood experiment, with F1 offspring raised under high- and low-oxygen conditions, I estimated phenotypic plasticity and genetic divergence in phenotype among six populations. The degree of plasticity in gill size was high and similar among all populations, with larger gills produced under hypoxia. However, variation among populations in both brain mass and brain mass plasticity was revealed. Specifically, brains were heavier and less plastic in the populations most geographically distant from the alternate environment, irrespective of environment type. In an additional (undescribed) cichlid species found only in well-oxygenated river sites, gills were similarly plastic, but brains had reduced plasticity relative to P. multicolor collected from the same location. From the observed variation in plasticity among P. multicolor populations, I can infer that brain mass plasticity might have evolved in response to gene flow be / La divergence adaptative, le flux génique et la plasticité phénotypique peuvent intéragir de plusieurs façons. La sélection divergente peut diminuer le flux génique si les allèles des individus migrants ont un fitness plus faible comparativement aux allèles des individus résidents adaptés au milieu ou, alors, le flux génique peut réduire la divergence adaptative via la charge migratoire. La plasticité et l'adaptation génétique locale vont toutes deux permettre aux individus de s'adapter phénotypiquement aux différents environnements et une augmentation importante d'un de ces processus adaptatifs peut résulter en une diminution de l'importance de l'autre. La capacité de la plasticité à favoriser l'adaptation peut expliquer un flux génique élevé entre les différents milieux et/ou les niveaux élevés de flux génique peuvent mener à l'évolution d'une plasticité élevée. J'ai testé ces prédictions avec les poissons cichlidés, Pseudocrenilabrus multicolor victoriae, provenant de rivières hautement oxygènées et de marais faiblement oxygènés de l'Uganda. En utilisant des marqueurs microsatellites neutres, j'ai trouvé que le flux génique n'est pas réduit entre des milieux dont les taux d'oxygène divergent, mais que, dans l'ensemble, le flux génique est élevé et temporairement variable. En faisant une expérience de type «séparation des juvéniles», avec les juvéniles F1 élevés en laboratoire dans des conditions soit d'oxygène élevé, soit d'oxygène faible, j'ai estimé la plasticité phénotypique et la divergence génétique des phénotypes chez six populations. Le degré de plasticité de la taille des branchies était élevé et similaire chez toutes les populations, avec les branchies de plus grande taille développées sous hypoxie. Cependant, la variation entre les populations concernant la masse du cerveau ainsi que la plasticité de la masse du cerveau a été démontrée. Plus spécifiquement, les cerveaux
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.92201 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Crispo, Erika |
| Contributors | Andrew Hendry (Supervisor2), Lauren Chapman (Supervisor1) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Biology) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
Page generated in 0.0018 seconds