Žuželke so nastale pred več kot 479 milijoni let in so predstavljale več kot 50 % vseh opisanih živih živali na Zemlji. Ta starodavna linija kaže izjemno raznolikost v zvezi z razvojem, vedenjem, družbeno organizacijo in ekologijo, vendar ne omejeno nanje. Nekatere študije so trdile, da simbionti gostiteljskih žuželk bistveno prispevajo k diverzifikaciji žuželk.
Nova študija kaže, da bi lahko mikrobi in rastline žuželkam dali evolucijsko prednost, tako da so jim posredovali gene skozi horizontalno prenos genov. Horizontalni prenos genov (HGT) je pomembna evolucijska sila, ki oblikuje prokariontske in evkariontske genome.
Študija poroča, da več kot 1,400 genov v 218 vrstah žuželk, vključno z metulji in molji, izvira iz bakterij, virusov, gliv in rastlin. Z omogočanjem žuželkam, da pridobijo koristne gene v paritveno vedenje, prehrana, razvoj in prilagajanje okolju so bili ti geni morda ključni za evolucija žuželk.
Višji avtor Xing-Xing Shen, evolucijski biolog na univerzi Zhejiang v Hangzhouju na Kitajskem, je dejal, "Prejšnje študije so pokazale, da je HGT morda prispeval k biodiverziteta žuželk, vendar nihče ni vedel, kako pomembno vlogo ima v tem procesu. Ker je za našo analizo na voljo veliko visokokakovostnih genomov žuželk, sem mislil, da je zdaj pravi čas, da sistematično raziščemo, kako razširjena je HGT pri žuželkah.«
Za to študijo so znanstveniki zbrali 218 visokokakovostnih vzorcev genomov žuželk, ki predstavljajo 11 od 19 redov žuželk, bogatih z vrstami. Z uporabo podatkov so izrisali evolucijsko drevo in identificirali neustrezne gene, ki jih pogosteje najdemo v neživalskih genomih. Preučili so tudi dejavnike, ki prispevajo k usodi HGT pri žuželkah.
Shen je rekel, »Kamorkoli smo pogledali, so bili dogodki HGT. Vendar ne vemo, ali so ti prenosi genov koristni za žuželke ali celo za funkcije večine teh genov.
Jianhua Huang, ki proučuje funkcije genov žuželk na univerzi Zhejiang, je dejal, "Shen je vstopil v mojo pisarno s seznamom več kot 1,400 genov in morali smo se odločiti, kje začeti."
Znanstveniki so potrdili delovanje najbolj razširjenega tujega gena brez znanih funkcij pri žuželkah: LOC105383139. Ta gen je bil vodoravno vnesen v skoraj vse molje in metulje od darovalca iz bakterijskega rodu Listeria. To pomeni, da je ta gen vztrajal v genomu že od časa molji' in skupni prednik metuljev pred več kot 300 milijoni let.
Ko so izbrisali ta starodavni gen iz diamantnih moljev, so ugotovili, da tisti molji brez tega gena ne morejo proizvesti veliko živih jajčec.
Huang pravi, "Nato smo ugotovili, da gen vpliva na moško dvorjenje."
Znanstveniki še naprej načrtujejo raziskovanje, kako ta gen pomaga žuželkam pri učinkovitejšem parjenju in ali ga je mogoče izkoristiti kot orodje za zatiranje škodljivcev.
Referenca dnevnika:
- Yang Li, Zhiguo Liu et al. HGT je zelo razširjen pri žuželkah in prispeva k dvorjenju samcev pri lepidopterjih. Celica, 2022; DOI: 10.1016 / j.cell.2022.06.014
