[ad_1]

رنگ آمیزی پروانه ، که توسط تکامل به روش های مختلف شکل گرفته است

طبق یک مطالعه جدید ، تکامل دو ژن مربوط به رنگ به توضیح تنوع چشمگیر رنگها و الگوها در میان پروانه های درختی ، مانند پروانه سیاه که در اینجا به تصویر کشیده شده است ، کمک می کند. اعتبار: داریل کوکران

بر اساس مطالعه جدیدی که توسط محققان ایالت پن انجام شده است ، دو ژن که برای رنگها و الگوهای مختلف پرهای پروانه مهم هستند ، طی دو روند بسیار متفاوت تکامل یافته اند. این فرایندهای تکاملی ممکن است به توضیح توسعه سریع این پرندگان آوازخوان در بسیاری از گونه های منحصر به فرد کمک کند.

مارسلا بایز ، دانشجوی فوق دکترا در ایالت پن و اولین نویسنده مقاله ، گفت: “پروانه های چوبی یک گروه فوق العاده رنگارنگ و متنوع از پرندگان هستند که در مجموع بیش از صد گونه دارند.” “این گونه ها بسیار سریع در یک زمان تکاملی در آنچه زیست شناسان آن را تابش گونه می نامند تکامل یافتند. برای درک بهتر این تابش ، ما مناطق ژنتیکی مرتبط با رنگ آمیزی پرها را در یک زیر گروه به خصوص رنگارنگ بررسی کردیم.

تیم تحقیق ژنوم همه 34 گونه از تیره پروانه های دارکوب را توالی بندی کرد و یک درخت فیلوژنتیک ایجاد کرد که نحوه ارتباط هر گونه را مشخص می کند. آنها سپس روی نه جفت از نزدیك “گونه های خواهر” تمركز كردند. هر جفت نتیجه یک گونه است که به دو تقسیم می شود. مشاهده اینکه آیا چنین فرآیندهای تکاملی در هر جفت انجام می شود ، به محققان اجازه داد درک بهتری از تابش عمومی داشته باشند.

گزارشی از نتایج آنها امروز (30 نوامبر) در مجله منتشر شد زیست شناسی مدرن.

دیوید توس ، دستیار زیست شناسی پنسیلوانیا و رئیس پژوهش ، گفت: “در بیشتر موارد ، دستیابی به ژن های فرایند تنوع دشوار است ، زیرا ارتباط دادن ژن های خاص با صفات خاص مانند رنگ دشوار است.” تیم “اما بسیاری از شفیره ها به راحتی با هم مخلوط می شوند و فرزندان هیبریدی را با مخلوطی از خصوصیات والدین تولید می کنند ، بنابراین ما قبلاً قادر به ارتباط الگوهای رنگی خاصی با مناطق اصلی ژنتیکی آنها بودیم. توانسته اند آنها را در تمام گونه های این تیره بزرگ مورد مطالعه قرار دهند تا دریچه ای برای بقیه تابش ها ایجاد کنند. “

ژن اول ، پروتئین سیگنالینگ Agouti (ASIP) ، در تولید رنگدانه ملانین نقش دارد ، که پایه و اساس پرهای قهوه ای و سیاه این پروانه ها است. در هر جفت از گونه های خواهر که در آنها تفاوت در مقدار یا محل سیاه یا قهوه ای در پرهای آنها وجود دارد ، تیم پیش بینی کرد که تفاوت های ژنتیکی نزدیک به ASIP وجود دارد.

بایز گفت: “ما یک درخت تکاملی را فقط بر اساس ناحیه ژن ASIP ایجاد کرده ایم که به وضوح نشان می دهد که چگونه ژن در تمام جنس تغییر کرده است.” “الگوهای موجود در این درخت ژن الگوهای موجود در درخت فیلوژنتیک را بر اساس آنچه در کل ژنوم می بینیم منعکس می کند. این بدان معناست که اختلافاتی که در ASIP می بینیم نتیجه جهش هایی است که به طور مستقل در گونه های مختلف رخ داده است. درخت ژن از ژن دوم ، BCO2 الگوی کاملاً متفاوتی را نشان داد که با کل درخت ژنوم مطابقت ندارد و این نشان می دهد که فرایندهای مختلفی در حال انجام است. “

رنگ آمیزی پروانه ، که توسط تکامل به روش های مختلف شکل گرفته است

تیم تحقیقاتی دریافتند که یک ژن مربوط به رنگ از یک روش استاندارد تکامل عبور می کند ، جهش هایی در گونه های مختلف رخ می دهد. در مقابل ، قسمت هایی از ژن دوم در برخی موارد از طریق فرایند معروف به تجاوز ، که طی آن پرندگان ترکیبی با یک گونه والد جفت می شوند و مواد ژنتیکی را از طریق نسل های دیگر منتقل می کنند ، بین گونه ها منتقل می شوند. اعتبار: تاد فهلن باوم

ژن دوم ، اکسیژنات بتاکاروتن 2 (BCO2) ، در تولید رنگدانه های کاروتنوئید نقش دارد ، در نتیجه پرهای زرد ، قرمز و نارنجی روشن ایجاد می شود. محققان پیشنهاد می کنند که فرایندی به نام introgression – تبادل ژن بین گونه هایی که به صورت جداگانه تکامل یافته اند – ممکن است توضیح دهد که چرا الگوی تغییرات ژنتیکی BCO2 با تابش کل گروه مطابقت ندارد.

بایز گفت: “تجاوز می تواند زمانی اتفاق بیفتد که دو گونه جداگانه ترکیبی شوند و فرزندان ترکیبی همچنان با یکی از گونه های اصلی جفت شوند.” “بعد از چندین نسل ، می توان مواد ژنتیکی یک گونه را در گونه دیگری گنجانید. سیگنال این نوع از تجاوزهای باستانی را می توان در ژنوم افراد زنده حفظ کرد – به عنوان مثال ، آزمایشات اجدادی چگونه می تواند تعداد ژن های نئاندرتال را نشان دهد. به طور غیر منتظره ، ما شواهدی از تجاوز باستانی در BCO2 در دو پروانه از این جنس که از راه دور مرتبط هستند ، پیدا کردیم. “

محققان شواهدی از تجاوز جنسی ، از جمله پروانه زرد و ماگنولیا ، و همچنین پروانه چمنزار و ویتلین ، همه گونه های دارای رنگ کاروتنوئید رنگی در پرها پیدا کردند. با این حال ، آنها متذکر می شوند که با داده های فعلی گفتن جهت انتقال ژن دشوار است.

تووز گفت: “یک احتمال این است که نسخه BCO2 magnolia با پروانه زرد تداخل داشته باشد و این نسخه” جدید “منجر به رسوب کاروتنوئید بیشتر در پرهای پروانه زرد شود.” “خنده دار است اگر تصور کنیم که تجاوز در باستان همان چیزی است که پروانه زرد را بسیار زرد کرده است!”

این یکی از اولین نمونه های انتقال ژن کاروتنوئید در مهره داران است. در مجموع ، نتایج این مطالعه نشان می دهد که هم نفوذ و هم روش استاندارد تر تکامل که در آن جهش اتفاق می افتد و از والدین به فرزندان منتقل می شود ، در ایجاد تنوع رنگ در این جنس نقش داشته و می تواند کمک کند برای ایجاد تنوع شدید پروانه ها.

در آینده ، محققان امیدوارند جهش های خاص در این ژن ها را با تغییر در رنگ آمیزی پرها پیوند دهند و مسیرهای مولکولی مربوط به تولید رنگدانه ها را ترسیم کنند. آنها همچنین مایلند تحقیقات خود را در مورد 110 گونه پروانه گسترش دهند.

تووز گفت: “به احتمال زیاد یک نوع تجاوز جدی وجود دارد.” “گسترش به پروانه های دیگر به ما امکان می دهد تا این امکان را بررسی کرده و به طور گسترده تری از تابش این پرندگان شایان ستایش درک کنیم.


چه چیزی رنگ پروانه را تعیین می کند؟


اطلاعات بیشتر:
مارسلا دی. بائز و دیگران. زیست شناسی مدرن (2020) DOI: 10.1016 / j.cub.2020.10.094

تهیه شده توسط دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا

نقل قول: رنگ آمیزی Warbler ، که با تکامل به روش های مختلف شکل گرفته است (2020 ، 30 نوامبر) ، در تاریخ 30 نوامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-11-warbler-evolution-distinct-paths بازیابی می شود. html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.



[ad_2]

منبع: moshaverh-news.ir