Hyönteiset syntyivät yli 479 miljoonaa vuotta sitten ja muodostivat yli 50 % kaikista kuvatuista elävistä eläimistä maapallolla. Tämä muinainen sukulinja esittelee huomattavaa monimuotoisuutta, mutta ei rajoittuen, kehitykseen, käyttäytymiseen, sosiaaliseen organisaatioon ja ekologiaan. Jotkut tutkimukset ovat väittäneet, että isäntähyönteisten symbiontit ovat olennaisia hyönteisten monipuolistamisen tekijöitä.
Uusi tutkimus viittaa siihen, että mikrobit ja kasvit ovat saattaneet antaa hyönteisille evoluutioetua välittämällä geenejä niille vaakatasossa. geeninsiirto. Horisontaalinen geeninsiirto (HGT) on tärkeä evoluutiovoima, joka muokkaa prokaryoottisia ja eukaryoottisia genomeja.
Tutkimuksen mukaan yli 1,400 218 geeniä XNUMX hyönteislajista, mukaan lukien perhoset ja koit, ovat peräisin bakteereista, viruksista, sienistä ja kasveista. Antamalla hyönteisille mahdollisuuden hankkia edullisia geenejä parittelukäyttäytyminen, ravitsemus, kehitys ja ympäristöön sopeutuminen, nämä geenit ovat saattaneet olla ratkaisevia hyönteisten evoluutio.
Vanhempi kirjailija Xing-Xing Shen, evoluutiobiologi Zhejiangin yliopistosta Hangzhoussa, Kiinassa, sanoi: "Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että HGT on saattanut vaikuttaa hyönteisten biologinen monimuotoisuus, mutta kukaan ei tiennyt, kuinka suuri rooli sillä on tässä prosessissa. Koska analyysiämme varten on saatavilla paljon korkealaatuisia hyönteisgenomeja, ajattelin, että nyt on hyvä aika tutkia HGT:n yleisyyttä hyönteisissä systemaattisesti.
Tätä tutkimusta varten tutkijat keräsivät 218 korkealaatuista hyönteisgenominäytettä, jotka edustivat 11:tä 19 lajirikkaasta hyönteislajista. Tietojen avulla he piirsivät evoluutiopuun ja tunnistivat geenejä, joita esiintyy yleisemmin ei-eläingenomeissa. He tutkivat myös tekijöitä, jotka vaikuttivat HGT:n kohtaloon hyönteisissä.
Shen sanoi, ”HGT-tapahtumia oli kaikkialla, missä katsoimme. Emme kuitenkaan tiedä, ovatko nämä geenien siirrot hyödyllisiä hyönteisille tai jopa useimpien näiden geenien toimiin.
Jianhua Huang, joka tutkii hyönteisten geenien toimintoja Zhejiangin yliopistossa, sanoi, "Shen käveli toimistooni yli 1,400 XNUMX geenin luettelon kanssa, ja meidän oli päätettävä, mistä aloittaa."
Tutkijat validoivat yleisimmän vieraan geenin toiminnan ilman tunnettuja toimintoja hyönteisissä: LOC105383139. Tämä geeni siirrettiin vaakatasossa lähes kaikkiin koihin ja perhosiin Listeria-bakteerisuvun luovuttajalta. Tämä tarkoittaa, että tämä geeni on säilynyt genomissa vuodesta lähtien koitja perhosten yhteinen esi-isä yli 300 miljoonaa vuotta sitten.
Kun he poistivat tämän muinaisen geenin timanttiperhoista, he havaitsivat, että ne koit, joista tämä geeni puuttui, eivät pystyneet tuottamaan monia elinkelpoisia munia.
Huang sanoo, "Sitten huomasimme, että geeni vaikuttaa miehen seurustelukäyttäytymiseen."
Tutkijat aikovat jatkaa tutkimusta, kuinka tämä geeni auttaa hyönteisiä pariutumaan tehokkaammin ja voidaanko sitä hyödyntää tuholaisten torjuntavälineenä.
Lehden viite:
- Yang Li, Zhiguo Liu et ai. HGT on laajalle levinnyt hyönteisissä ja edistää urosten seurustelua perhoissa. Solu, 2022; DOI: 10.1016 / j.cell.2022.06.014
