進化生物学における長年の論争の一つは、集団における遺伝的変化に対する変動する選択の影響である。しかし、このような周期的な力が、ゲノムレベルと表現型レベルの両方で生物に及ぼす程度は依然として明らかではない。さらに、近年の研究によって変動する選択の説得力ある証拠が示されているにもかかわらず、安定したゲノム全体の振動を生み出す規模や過程に関する限定的な証拠のため、基盤メカニズムに関する経験的知見と理論モデルとの間には断絶がある。本研究は、変動する選択を駆動する遺伝的および生態学的要因を解明し、対立遺伝子頻度において一貫した振動パターンをもたらすパラメータを特定することを目的とする。これらの長年の課題に取り組むため、量的遺伝学と集団遺伝学を統合したモデル化枠組みを構築し、さまざまな選択レジーム下での集団をシミュレートした。前向き進化シミュレータであるSLiMを用いて、遺伝的（遺伝率およびゲノム構造）ならびに生態学的（選択圧および季節の長さ）パラメータを変化させた。従来のモデルが、座位に直接作用する選択に焦点を当てていたのとは異なり、本アプローチでは、季節的最適値の平均表現型からのずれに基づいて個体の適応度を評価する。さらに、スペクトル解析によって周期性を検出し、循環的な選択環境が示された。これらのシミュレーションは、時間を通じて対立遺伝子頻度の振動を維持する条件を明らかにする。スペクトル解析は、非常に複雑な選択レジームであっても、対立遺伝子頻度から周期パターンを首尾よく特定できた。本研究は、持続的な振動挙動を生み出す条件を明確化するだけでなく、これらのパラメータが野外の集団から比較的容易に予測できる点も示し、提案されたモデルを実験的に検証できる可能性を与える。
https://doi.org/10.1101/2025.05.19.654983