Insekter opstod for mere end 479 millioner år siden og udgjorde over 50% af alle beskrevne levende dyr på Jorden. Denne ældgamle afstamning udviser bemærkelsesværdig mangfoldighed vedrørende, men ikke begrænset til, udvikling, adfærd, social organisation og økologi. Nogle undersøgelser har argumenteret for, at værtsinsekternes symbionter er væsentlige bidragydere til insektdiversificering.
En ny undersøgelse tyder på, at mikrober og planter kan have givet insekter en evolutionær fordel ved at sende gener til dem gennem horisontal genoverførsel. Horisontal genoverførsel (HGT) er en vigtig evolutionær kraft, der former prokaryote og eukaryote genomer.
Undersøgelsen rapporterer, at mere end 1,400 gener på tværs af 218 insektarter, inklusive sommerfugle og møl, stammer fra bakterier, vira, svampe og planter. Ved at gøre det muligt for insekter at erhverve fordelagtige gener i parringsadfærd, ernæring, udvikling og miljøtilpasning, kan disse gener have været afgørende for insekt evolution.
Senior forfatter Xing-Xing Shen, en evolutionær biolog ved Zhejiang University i Hangzhou, Kina, sagde: ”Tidligere undersøgelser har vist, at HGT kan have bidraget til insekt biodiversitet, men ingen vidste, hvor stor en rolle det spiller i denne proces. Da der er en masse insektgenomer af høj kvalitet til rådighed for vores analyse, tænkte jeg, at det nu er et godt tidspunkt at undersøge, hvor udbredt HGT er i insekter systematisk."
Til denne undersøgelse indsamlede videnskabsmænd 218 insektgenomprøver af høj kvalitet, der repræsenterer 11 ud af 19 artsrige ordener af insekter. Ved hjælp af dataene tegnede de et evolutionært træ og identificerede gener, der ikke er på stedet, mere almindeligt fundet i ikke-dyrs genomer. De undersøgte også de faktorer, der bidrager til HGTs skæbne hos insekter.
Shen sagde, "Der var HGT-begivenheder overalt, hvor vi kiggede hen. Men vi ved ikke, om disse overførsler af gener er gavnlige for insekterne eller endda funktionerne for de fleste af disse gener."
Jianhua Huang, der studerer insektgenfunktioner ved Zhejiang University, sagde: "Shen gik ind på mit kontor med en liste over mere end 1,400 gener, og vi måtte beslutte, hvor vi skulle starte."
Forskere validerede funktionen af det mest udbredte fremmede gen uden kendte funktioner hos insekter: LOC105383139. Dette gen blev indført vandret i næsten alle møl og sommerfugle fra en donor i bakterieslægten Listeria. Det betyder, at dette gen har bestået i genomet siden tidspunktet for møl' og sommerfugle' fælles forfader for mere end 300 millioner år siden.
Da de slettede dette ældgamle gen fra diamantmøl, fandt de ud af, at de møl, der manglede dette gen, ikke kunne producere mange levedygtige æg.
Huang siger, "Så fandt vi ud af, at genet påvirker den mandlige frieriadfærd."
Forskere planlægger yderligere at fortsætte med at forske i, hvordan dette gen hjælper insekter til at parre sig mere effektivt, og om det kan udnyttes som et skadedyrsbekæmpelsesværktøj.
Journal Reference:
- Yang Li, Zhiguo Liu et al. HGT er udbredt i insekter og bidrager til mandligt frieri hos lepidoptera. Cell, 2022; DOI: 10.1016 / j.cell.2022.06.014
