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科學家聲稱已經解開了豆娘顏色之謎

科學


科學家聲稱已經解開了豆娘顏色之謎


科學家聲稱已經解開了豆娘顏色之謎 。鳴謝:自然生態與進化(2023) 。DOI: 10.1038/s41559-023-02243-1
據隆德大學：20多年來，瑞典隆德大學的一個研究小組一直在研究普通的藍尾豆娘 。雌性以三種不同的顏色出現——一種有著類似雄性的外表，這是保護它們免受交配騷擾的東西 。在一項新的研究中，一個國際研究小組發現，這種幾個物種共有的遺傳顏色變異是至少500萬年前通過特定基因組區域的變化產生的 。
遺傳變異是如何以及為什么會產生并長期保持的問題對于進化生物學、群體遺傳學和保護生物學來說是至關重要的 。在所有規模有限的種群中，遺傳變異會隨著時間的推移而消失 。因此 ， 理解產生新的遺傳變異的機制和維持變異的機制是很重要的 。這對保護物種和種群未來適應快速變化環境的進化潛力都具有重要意義 。
在《自然·生態與進化》雜志上發表的一項新研究中，一個研究小組繪制了藍尾豆娘(Ischnura elegans)雌性之間廣泛而驚人的顏色變化 。
“在這種豆娘物種中，雌性有三種由基因決定的顏色，其中一種使它們看起來像雄性 。這些像雄性的雌性有一個優勢，因為它們避免了來自雄性的過度交配騷擾 。隆德大學生物學教授埃里克·斯文森說:“我們的研究澄清了這種變異何時、如何以及為什么會出現，并表明這種變異通過所謂的平衡自然選擇在漫長的進化時期內得以保持 。”
通過對藍尾豆娘的三種顏色形式的DNA進行測序，并將其與它的近親熱帶親戚Ischnura senegalensis的兩種顏色形式進行比較，研究人員能夠證明雌性的這種遺傳顏色變異至少出現在500萬年前；通過豆娘第13條染色體上特定基因區域的幾個不同突變 。
“昆蟲顏色的巨大變化讓公眾著迷，并引發了關于顏色信號的功能及其對伴侶選擇和兩性沖突的進化后果的問題，”Svensson說 。
找到了雌性顏色變化背后的基因后，研究人員現在可以進一步識別雄性和這些昆蟲的水生幼蟲階段的不同基因型 。雄性缺乏可見的顏色形式，但研究人員計劃調查顏色基因是否影響幼蟲和雄性的其他特征，包括生存和行為 。
“我們現在有一個很好的知識基礎來研究這種豆娘屬的其他物種在更長的進化時間尺度上的顏色變化，這種豆娘屬出現在歐洲 ， 非洲，亞洲，澳大利亞，北美和南美 。這些新的遺傳結果有助于我們理解發生在一個物種內部的進化過程 ， 以及在數千萬年的更長進化時間尺度上以及在幾個不同物種之間發生的事情，”斯文森總結道 。