일반적으로 생물의 진화는 수천 년 또는 그 이상의 오랜 시간 규모에서 서식 환경에 대응하여 일어나는 것으로 여겨진다. 한편, 환경은 사계절 내내 크게 변화하고 있으며, 곤충처럼 1세대가 짧은 생물에서는 계절과 계절 사이에서 진화를 일으키는 원동력(선택압)이 다를 것으로 예상된다.

　이를 검증하기 위해, 본 연구에서는 1세대의 길이가 몇 주간인 키하다 초파리의 표현형(특징)이 계절에 따른 변화를 하고 있는지를 조사했다. 표현형의 차이가, 측정한 계절의 환경 조건(온도나 습도)에 의한 것이 아니라, 진화에 의한 것임을 적절하게 평가할 필요가 있기 때문에, 월동 후(2월 중순~3월 상순)에 채집한 '춘세대'와 월여후(10월 초순~11월 상순)에 채집한 '가을세대' 파리를 각각 실험실 내의 일정 환경하에서 사육·번식시켰다. 「봄 세대」와 「가을 세대」 모두 유전적으로 가까운 부모로부터의 교배를 반복해 실시해 근교 계통을 확립해, 이것을 이용해 계대한 개체의 표현형을 동시 측정함으로써, 환경 요인의 영향을 제거하고 비교할 수 있습니다.

이와 같이 진화에 유래하는 표현형의 차이를 검출한 결과, 「춘세대」와 「가을세대」의 사이에서 몸 사이즈와 고온 내성에 현저한 변화를 인정했다. '춘세대'에 비해 '가을세대'는 몸 크기가 크고 고온 내성이 높은 것으로 나타났다. 즉, 여름을 경험함으로써 고온 내성을 높이고 겨울을 경험함으로써 고온 내성을 잃는 계절에 대응한 급속한 진화가 일어나고 있음을 나타냈다.

본 연구 성과는 생물이 계절에 따른 환경 변화에 대해 초고속 진화를 일으키고 있음을 시사하는 귀중한 증거라고 한다.

논문 정보:【Scientific Reports】Rapid seasonal changes in phenotypes in a wild Drosophila population