Putukad tekkisid enam kui 479 miljonit aastat tagasi ja moodustasid üle 50% kõigist kirjeldatud elusloomadest Maal. Sellel iidsel suguvõsal on märkimisväärne mitmekesisus arengu, käitumise, sotsiaalse korralduse ja ökoloogia osas, kuid mitte ainult. Mõned uuringud on väitnud, et peremeesputukate sümbiondid on putukate mitmekesistamise olulised tegurid.
Uus uuring viitab sellele, et mikroobid ja taimed võisid anda putukatele evolutsioonilise eelise, edastades neile geene horisontaalselt. geeniülekanne. Horisontaalne geeniülekanne (HGT) on oluline evolutsiooniline jõud, mis kujundab prokarüootseid ja eukarüootseid genoome.
Uuring teatab, et enam kui 1,400 geeni 218 putukaliigist, sealhulgas liblikatest ja ööliblikatest, pärinesid bakteritest, viirustest, seentest ja taimedest. Võimaldades putukatel omandada soodsaid geene paaritumiskäitumine, toitumise, arengu ja keskkonnaga kohanemise, võisid need geenid olla otsustava tähtsusega putukate evolutsioon.
Vanemautor Xing-Xing Shen, Hiina Hangzhou Zhejiangi ülikooli evolutsioonibioloog, ütles: "Varasemad uuringud on näidanud, et HGT võis kaasa aidata putukate bioloogiline mitmekesisus, kuid keegi ei teadnud, kui suurt rolli see selles protsessis mängib. Kuna meie analüüsi jaoks on saadaval palju kvaliteetseid putukate genoome, arvasin, et praegu on hea aeg uurida, kui levinud on HGT putukate seas süstemaatiliselt.
Selle uuringu jaoks kogusid teadlased 218 kvaliteetset putukate genoomi proovi, mis esindavad 11 19 liigirikkast putukate klassist. Andmeid kasutades joonistasid nad välja evolutsioonipuu ja tuvastasid paigast ära geenid, mida leidub sagedamini mitteloomsetes genoomides. Samuti uurisid nad putukate HGT saatust soodustavaid tegureid.
Shen ütles: "Kõikjal, kuhu vaatasime, toimusid HGT sündmused. Kuid me ei tea, kas need geenide ülekanded on kasulikud putukatele või isegi enamiku nende geenide funktsioonidele.
Jianhua Huang, kes uurib Zhejiangi ülikoolis putukate geenide funktsioone, ütles: "Shen astus minu kabinetti enam kui 1,400 geeniga nimekirjaga ja me pidime otsustama, kust alustada."
Teadlased kinnitasid kõige levinuma võõrgeeni funktsiooni, millel puuduvad teadaolevad funktsioonid putukatel: LOC105383139. See geen viidi horisontaalselt peaaegu kõikidesse koidesse ja liblikatesse bakteriperekonna Listeria doonorilt. See tähendab, et see geen on genoomis püsinud alates aastast koidja liblikate ühine esivanem rohkem kui 300 miljonit aastat tagasi.
Kui nad kustutasid selle iidse geeni teemantliblikatest, leidsid nad, et need koid, kellel see geen puudus, ei suuda toota palju elujõulisi mune.
Huang ütleb, "Siis leidsime, et geen mõjutab meeste kurameerimiskäitumist."
Teadlased kavatsevad jätkata uurimist, kuidas see geen aitab putukatel tõhusamalt paarituda ja kas seda saab kasutada kahjuritõrjevahendina.
Ajakirja viide:
- Yang Li, Zhiguo Liu jt. HGT on putukate seas laialt levinud ja aitab kaasa isaste kurameerimisele liblikõieliste puhul. Rakk, 2022; DOI: 10.1016 / j.cell.2022.06.014
