Serangga berasal lebih dari 479 juta tahun yang lalu dan terdiri lebih dari 50% dari semua hewan hidup yang dijelaskan di Bumi. Silsilah kuno ini menunjukkan keragaman yang luar biasa mengenai, tetapi tidak terbatas pada, perkembangan, perilaku, organisasi sosial, dan ekologi. Beberapa penelitian berpendapat bahwa simbion serangga inang merupakan kontributor penting untuk diversifikasi serangga.
Sebuah studi baru menunjukkan bahwa mikroba dan tanaman mungkin telah memberi serangga keuntungan evolusioner dengan mewariskan gen kepada mereka secara horizontal transfer gen. Transfer gen horizontal (HGT) adalah kekuatan evolusioner penting yang membentuk genom prokariotik dan eukariotik.
Studi tersebut melaporkan bahwa lebih dari 1,400 gen di 218 spesies serangga, termasuk kupu-kupu dan ngengat, berasal dari bakteri, virus, jamur, dan tumbuhan. Dengan memungkinkan serangga memperoleh gen yang menguntungkan dalam perilaku kawinnutrisi, perkembangan, dan adaptasi lingkungan, gen ini mungkin penting untuk evolusi serangga.
Penulis senior Xing-Xing Shen, seorang ahli biologi evolusioner di Universitas Zhejiang di Hangzhou, Cina, mengatakan, “Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa HGT mungkin telah berkontribusi untuk keanekaragaman hayati serangga, tetapi tidak ada yang tahu seberapa besar perannya dalam proses ini. Karena ada banyak genom serangga berkualitas tinggi yang tersedia untuk analisis kami, saya pikir sekarang adalah saat yang tepat untuk menyelidiki seberapa lazim HGT pada serangga secara sistematis.”
Untuk penelitian ini, para ilmuwan mengumpulkan 218 sampel genom serangga berkualitas tinggi yang mewakili 11 dari 19 ordo serangga yang kaya spesies. Dengan menggunakan data, mereka menggambar pohon evolusi dan mengidentifikasi gen yang tidak pada tempatnya yang lebih umum ditemukan pada genom non-hewan. Mereka juga memeriksa faktor-faktor yang berkontribusi terhadap nasib HGT pada serangga.
Shen berkata, “Ada acara HGT di mana-mana kami melihat. Namun, kami tidak tahu apakah transfer gen ini bermanfaat bagi serangga, atau bahkan fungsi untuk sebagian besar gen ini.”
Jianhua Huang, yang mempelajari fungsi gen serangga di Universitas Zhejiang, mengatakan, “Shen masuk ke kantor saya dengan daftar lebih dari 1,400 gen, dan kami harus memutuskan dari mana harus memulai.”
Para ilmuwan memvalidasi fungsi gen asing yang paling umum tanpa fungsi yang diketahui pada serangga: LOC105383139. Gen ini secara horizontal diperkenalkan ke hampir semua ngengat dan kupu-kupu dari donor dalam genus bakteri Listeria. Ini berarti gen ini telah bertahan dalam genom sejak zaman ngengat' dan kupu-kupu' nenek moyang lebih dari 300 juta tahun yang lalu.
Ketika mereka menghapus gen purba ini dari ngengat diamondback, mereka menemukan bahwa ngengat yang kekurangan gen ini tidak dapat menghasilkan banyak telur yang layak.
Huang berkata, “Kemudian, kami menemukan bahwa gen tersebut mempengaruhi perilaku pacaran pria.”
Para ilmuwan selanjutnya berencana untuk terus meneliti bagaimana gen ini membantu serangga untuk kawin lebih efektif dan apakah itu dapat dimanfaatkan sebagai alat pengendalian hama.
Referensi Jurnal:
- Yang Li, Zhiguo Liu dkk. HGT tersebar luas pada serangga dan berkontribusi pada perkawinan jantan pada lepidoptera. Sel, 2022; DOI: 10.1016 / j.cell.2022.06.014
