Ученые разгадали загадку цвета стрекозы

Ученые разгадали загадку цвета стрекозы
Фото из открытых источников
На протяжении более 20 лет исследовательская группа из Лундского университета в Швеции изучала обыкновенную стрекозу. Самки встречаются в трех разных цветовых формах: одна внешне похожа на самца, что защищает их от приставаний при спаривании. В новом исследовании международная исследовательская группа обнаружила, что эта генетическая вариация цвета, которая является общей для нескольких видов, возникла в результате изменений в определенной области генома по крайней мере пять миллионов лет назад.
 
Вопрос о том, как и почему возникают и сохраняются генетические вариации в течение длительных периодов времени, имеет ключевое значение для эволюционной биологии, популяционной генетики и биологии сохранения. Во всех популяциях ограниченного размера генетическая изменчивость со временем теряется. Поэтому важно понимать как механизмы, вызывающие новые генетические вариации, так и механизмы, которые поддерживают вариации. Это имеет значение как для сохранения видов, так и для будущего эволюционного потенциала популяций по адаптации к быстро меняющейся окружающей среде. 
 
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Ecology and Evolution, исследовательская группа выявила обширные и поразительные различия в окраске самок синехвостой стрекозы (Ischnura elegans).
 
«У этого вида стрекоз у самок есть три генетически детерминированные цветовые формы, одна из которых делает их похожими на самцов. Эти похожие на самцов самки имеют преимущество, поскольку они избегают чрезмерного притеснения со стороны самцов. Наше исследование проясняет, когда, как и почему возникла эта вариация, и показывает, что эта вариация сохранялась на протяжении длительных периодов эволюции посредством так называемого сбалансированного естественного отбора», — говорит Эрик Свенссон, профессор биологии Лундского университета.
 
Секвенировав ДНК трех цветовых форм синехвостой стрекозы и сравнив ее с двумя цветными формами ее близкого тропического родственника Ischnura senegalensis, исследователи смогли продемонстрировать, что эта генетическая вариация цвета у самок возникла по крайней мере пять миллионов лет назад, через несколько различных мутаций в определенной генетической области тринадцатой хромосомы стрекозы.
 
«Большая цветовая вариация насекомых очаровывает широкую публику и поднимает вопросы о функции цветовых сигналов и их эволюционных последствиях для выбора партнера и конфликтов между полами», — говорит Эрик Свенссон.
 
Обнаружив ген, отвечающий за изменение окраски самок, исследователи теперь могут пойти дальше и идентифицировать различные генотипы у самцов и на водной личиночной стадии этих насекомых. У самцов отсутствуют видимые цветовые формы, но исследователи планируют выяснить, влияет ли ген цвета на другие характеристики личинок и самцов, включая выживание и поведение.
 
«Теперь у нас есть хорошая база знаний для изучения вариаций цвета в течение более длительных эволюционных временных масштабов среди других видов этого рода стрекоз, которые встречаются в Европе, Африке, Азии, Австралии, Северной и Южной Америке. Эти новые генетические результаты помогают нам понять как эволюционные процессы, которые происходят внутри вида, так и то, что происходит в более длительных эволюционных макроэволюционных временных масштабах в десятки миллионов лет и среди нескольких разных видов», — заключает Эрик Свенссон.

Источник
Оцените статью
Сitycelebrity