Генетическое исследование стеклянных бабочек переписывает их эволюционное древо

Международная команда учёных провела генетическое картирование стеклянных бабочек (Ithomiine), обитающих в Центральной и Южной Америке, что привело к пересмотру эволюционного древа и выявлению шести новых видов.

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), раскрывает новые данные об этих бабочках, факторах быстрой диверсификации видов и причинах, по которым одни виды способны к этому больше других. Результаты помогают понять, как развивалась жизнь, и предположить, как она может измениться в будущем.

Ключевые выводы

• Шесть новых видов: Генетический анализ показал, что шесть подвидов настолько генетически отличны, что были переклассифицированы в отдельные виды.
• Десять референсных геномов: Создано десять высококачественных ("reference-quality") геномов, которые находятся в свободном доступе для научного сообщества и помогут в мониторинге популяций насекомых.
• Хромосомные перестройки: У большинства бабочек 31 хромосома, но у стеклянных бабочек их число варьируется от 13 до 28. Гены в основном те же, но упакованы в хромосомы по-разному у каждого вида (хромосомные перестройки).
• Механизм видообразования: Эти перестройки играют ключевую роль в быстром образовании новых видов. При спаривании бабочек с разным числом хромосом их потомство оказывается стерильным. Чтобы избежать этого, бабочки эволюционировали механизм распознавания феромонов, позволяющий находить партнёра с совместимым хромосомным набором.
• Визуальное сходство: Все виды в одном ареале выглядят почти одинаково (мимикрия), чтобы сигнализировать птицам о своей токсичности. Это ранее затрудняло визуальную идентификацию.

Значение исследования

Стеклянные бабочки — важный индикаторный вид для оценки биоразнообразия в таких регионах, как Амазония. Понимание механизмов их быстрого видообразования (быстрой радиации) имеет значение для:

• исследований в области сохранения биоразнообразия;
• изучения адаптации видов к изменению климата;
• сельского хозяйства и контроля вредителей.

Как отметила первый автор работы, доктор Ева ван дер Хейден: "С этим новым, основанным на генетике эволюционным древом и новыми референсными геномами мы надеемся продвинуть исследования биоразнообразия и охраны природы по всему миру".