แมลงมีต้นกำเนิดมามากกว่า 479 ล้านปีก่อน และประกอบด้วยมากกว่า 50% ของสัตว์ที่มีชีวิตที่อธิบายไว้ทั้งหมดบนโลก เชื้อสายโบราณนี้แสดงถึงความหลากหลายที่โดดเด่นแต่ไม่จำกัดเพียง การพัฒนา พฤติกรรม การจัดระเบียบทางสังคม และนิเวศวิทยา การศึกษาบางชิ้นแย้งว่าสัญลักษณ์ของแมลงเจ้าบ้านมีส่วนสำคัญต่อความหลากหลายของแมลง
การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่าจุลินทรีย์และพืชอาจทำให้แมลงมีความได้เปรียบเชิงวิวัฒนาการโดยการส่งผ่านยีนไปยังพวกมันผ่านแนวนอน การถ่ายโอนยีน. การถ่ายโอนยีนแนวนอน (HGT) เป็นแรงวิวัฒนาการที่สำคัญซึ่งสร้างจีโนมโปรคาริโอตและยูคาริโอต
การศึกษารายงานว่ายีนมากกว่า 1,400 ตัวจากแมลง 218 สายพันธุ์ รวมทั้งผีเสื้อและผีเสื้อกลางคืน มีต้นกำเนิดมาจากแบคทีเรีย ไวรัส เชื้อรา และพืช โดยให้แมลงได้รับยีนที่เป็นประโยชน์ใน พฤติกรรมการผสมพันธุ์โภชนาการ การพัฒนา และการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อม ยีนเหล่านี้อาจมีความสำคัญต่อ วิวัฒนาการของแมลง.
ผู้เขียนอาวุโส Xing-Xing Shen นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการที่มหาวิทยาลัยเจ้อเจียงในหางโจว ประเทศจีน กล่าวว่า “การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่า HGT อาจมีส่วนทำให้ ความหลากหลายทางชีวภาพของแมลงแต่ไม่มีใครรู้ว่ากระบวนการนี้มีบทบาทมากเพียงใด เนื่องจากมีจีโนมแมลงคุณภาพสูงมากมายสำหรับการวิเคราะห์ของเรา ฉันคิดว่าตอนนี้เป็นเวลาที่ดีที่จะตรวจสอบว่า HGT แพร่หลายในแมลงอย่างไรอย่างเป็นระบบ”
สำหรับการศึกษานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมตัวอย่างจีโนมแมลงคุณภาพสูง 218 ตัวอย่าง ซึ่งเป็นตัวแทนของคำสั่งแมลงที่อุดมด้วย 11 จาก 19 ชนิด โดยใช้ข้อมูลนี้ พวกเขาดึงต้นไม้วิวัฒนาการออกมาและระบุยีนที่ไม่อยู่ในสถานที่ซึ่งพบได้บ่อยในจีโนมที่ไม่ใช่สัตว์ พวกเขายังตรวจสอบปัจจัยที่ส่งผลต่อชะตากรรมของ HGT ในแมลง
เสิ่นกล่าวว่า “มีกิจกรรม HGT ทุกที่ที่เราดู อย่างไรก็ตาม เราไม่ทราบว่าการถ่ายทอดยีนเหล่านี้มีประโยชน์ต่อแมลง หรือแม้แต่หน้าที่ของยีนเหล่านี้ส่วนใหญ่”
Jianhua Huang ผู้ศึกษาการทำงานของยีนแมลงที่มหาวิทยาลัยเจ้อเจียงกล่าวว่า “เชนเดินเข้าไปในห้องทำงานของฉันพร้อมรายการยีนมากกว่า 1,400 ตัว และเราต้องตัดสินใจว่าจะเริ่มต้นจากตรงไหน”
นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบการทำงานของยีนต่างประเทศที่แพร่หลายที่สุดโดยที่ไม่รู้จักหน้าที่ในแมลง: LOC105383139 ยีนนี้ได้รับการแนะนำในแนวนอนในผีเสื้อกลางคืนและผีเสื้อเกือบทั้งหมดจากผู้บริจาคในสกุล Listeria ของแบคทีเรีย หมายความว่ายีนนี้คงอยู่ในจีโนมตั้งแต่สมัย แมลงเม่า' และบรรพบุรุษร่วมกันของผีเสื้อเมื่อ 300 ล้านปีก่อน
เมื่อพวกเขาลบยีนโบราณนี้ออกจากผีเสื้อกลางคืนแบบไดมอนด์แบ็ค พวกเขาพบว่าแมลงเม่าที่ไม่มียีนนี้ไม่สามารถผลิตไข่ที่มีชีวิตจำนวนมากได้
หวางพูดว่า “จากนั้น เราพบว่ายีนมีอิทธิพลต่อพฤติกรรมการเกี้ยวพาราสีของผู้ชาย”
นักวิทยาศาสตร์กำลังวางแผนที่จะดำเนินการวิจัยต่อไปว่ายีนนี้ช่วยให้แมลงผสมพันธุ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นหรือไม่ และสามารถใช้เป็นเครื่องมือควบคุมศัตรูพืชได้หรือไม่
การอ้างอิงวารสาร:
- Yang Li, Zhiguo Liu และคณะ HGT เป็นที่แพร่หลายในแมลงและมีส่วนทำให้เกิดการเกี้ยวพาราสีในเพศชายในเลพิดอปเทอแรน เซลล์, 2022; ดอย: 10.1016 / j.cell.2022.06.014
