title: Population genomics of a selected clade within the New Caledonian Diospyros radiation
Creators: name: Brück, Florian Lukas
Publisher: name: :none
Year: 2024

description: Adaptive Radiationen sind ein wesentlicher Treiber der Artenvielfalt in der Natur. Ihre Studie erlaubt es, komplexe evolutionäre Prozesse, wie Adaption und Artbildung, sowie die zugrundeliegenden Mechanismen zu verstehen. Durch ihre hohe Biodiversität, geologische Geschichte und Entfernung von kontinentalen Landmassen bieten die Inseln von Neu Kaledonien eine ideale Grundlage für die Untersuchung von adaptiven Radiationen. Im Laufe ihrer Geschichte wurden die Inseln vier Mal von Pflanzen der Gattung Diospyros besiedelt, wobei eine der Besiedelungen eine weitgreifende adaptive Radiation mit mindestens 24 Arten zur Folge hatte. Um Einblicke in eine Untergruppe von rezent radiierten New Kaledonischen Diospyros zu gewinnen, wurde eine Vielfalt an verschiedenen bioinformatischen Werkzeugen auf einen Datensatz von circa 100 Genom Sequenzen angewendet. Neben der Untersuchung von Populationsstruktur und Verwandtschaftsverhältnissen von einzelnen Individuen und Arten und Populationen, wurde ein besonderes Augenmerk auf die demographische Geschichte der Populationen gelegt. Dafür wurden verschiedene Methoden der demographischen Inferenz, basierend auf Spektren der Allelfrequenz (SFS), verwendet und eine Reihe an Modellen, von simpel bis komplex, getestet. Damit war es möglich, weitgreifende Hybridisierung und auch Feinstruktur der Populationen in manchen Arten aufzudecken. Demographische Inferenz ermöglichte es, stabile Populationsgrößen über mehrere Millionen Jahre, mit einem rezenten Abfall in effektiver Populationsgröße in den meisten Arten, aufzuzeigen. Komplexere Modelle demonstrierten auch die Möglichkeit der Entstehung einer hybriden Population einer Population. Der Mangel an zuverlässigen phylogenetischen Stammbäumen und sehr diffuse evolutionäre Dynamiken, sowie Limitationen durch die Arbeit mit Nicht-Modellorganismen, schränkten den Umfang der Analysen ein.
description: Adaptive radiations are major drivers of biodiversity in nature. Their study allows for insights into complex evolutionary processes like adaptation and speciation, and the mechanisms driving them. Due to their high biodiversity, complex geological history and distance from continental land masses the islands of New Caledonia provide ideal conditions for the study of adaptive radiations. Throughout their history the islands were colonized by plants of the genus Diospyros at least four times, with one colonization forming an extensive adaptive radiation of at least 24 species. To gain insights into a subclade of the recently radiated New Caledonian Diospyros a variety of bioinformatic tools were used on whole genome sequencing data of around 100 individuals. Besides the investigation of population structure and relatedness of individual samples and species or populations, a special interest was placed on the investigation of demographic history of populations. For this, different methods of demographic inference, based on the site frequency spectrum (SFS), were used and a range of simple to more complex models were tested. This was able to uncover widespread hybridization, as well as population substructure in some species. Demographic inference consistently showed a stable effective population size for several million years, with a strong recent decline in most species investigated. More complex models also provide support for hybridization as the origin of one population. The lack of reliable phylogenies and very diffuse evolutionary dynamics, as well as limitations when working with non-model organisms, restricted the scope of the analyses.