Ученые определили, что хромосомы бабочек и мотыльков не изменились за более чем 250 млн лет их существования, несмотря на большое разнообразие видов.
В мире существует более 160 тыс. видов бабочек и мотыльков. Но, несмотря на невероятное разнообразие в рисунках крыльев, размерах и формах гусениц, их хромосомы остались неизменными на протяжении более 250 млн лет, со времен их первого предка.
Исследователи из Института Уэллкома Сэнгера и их коллеги из Эдинбургского университета проанализировали и сравнили более 200 высококачественных геномов на уровне хромосом этих насекомых, чтобы лучше понять их эволюционную историю.
Они определили 32 строительных блока предковых хромосом, названных «мерианскими элементами» в честь энтомолога-первопроходца 17-го века Марии Сибиллы Мериан, которые остались нетронутыми у большинства видов бабочек и мотыльков со времени их последнего общего предка более 250 млн лет назад.
За исключением одного древнего события слияния двух хромосом, которое привело к образованию 31 хромосомы, наблюдаемой сегодня у большинства видов, хромосомы большинства современных видов напрямую соответствуют этим предковым мерианским элементам. Команда обнаружила, что не только хромосомы невероятно стабильны, но и порядок генов внутри них тоже.
Тем не менее команда обнаружила некоторые виды с незначительными изменениями, в основном связанными с слиянием небольших аутосом и половой хромосомы. Это подчеркивает роль длины хромосомы как движущей силы эволюционных изменений.
Также были обнаружены редкая подгруппа видов голубых бабочек (Lysandra) и группа бабочек-капустниц (Pieris), которые бросили вызов этим ограничениям структуры генома. Эти группы подверглись обширной перестановке хромосом, включая поломку хромосом, а также крупномасштабным перестановкам посредством деления и слияния.
Работа расширяет понимание факторов, которые приводят к генетическому разнообразию этих насекомых. А результаты исследования проливают свет на жесткие ограничения, управляющие эволюцией генома этих экологически важных насекомых. Они также предлагают понимание факторов, которые позволили избранным видам бросить вызов этим правилам эволюции. Эти идеи могут информировать и усиливать усилия по сохранению, направляя целевые стратегии, контролируя состояние экосистем, адаптируясь к изменению климата и включая генетическую информацию в более широкие природоохранные инициативы.
Шарлотта Райт, первый автор исследования в Институте Уэлкома Сэнгера, сказала:
«Это бросает вызов идее о том, что стабильные хромосомы могут ограничивать разнообразие видов. Действительно, эта особенность может стать основой для создания разнообразия. Мы надеемся найти подсказки в редких группах, которые уклонились от этих правил».
Оригинал статьи можно прочитать здесь.
Больше интересных научный открытий можно найти на нашем сайте «Совятня»
