Секрет успеха жуков: украденные гены

Международная группа исследователей обнаружила один из секретов эволюционного успеха жуков — гены, украденные у бактерий и грибов. Об этом говорится в их статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Жуки демонстрируют феноменальный успех: они составляют около четверти всех ныне живущих видов животных и 40% всех насекомых. Чтобы понять причины этого, учёные провели филогенетический анализ и изучили эволюцию жуков, используя данные геномных баз.

• Было изучено 146 видов жуков с использованием 4818 генов.
• Время и темпы диверсификации были оценены для 512 видов с использованием 89 генов, представляющих все основные линии жуков.

Исследователи датировали происхождение жуков каменноугольным периодом, примерно 327 миллионов лет назад. Они выяснили, что за время своего существования жуки дважды заимствовали гены у бактерий и грибов. Эти гены позволили им переваривать растительный материал, а именно ферменты для разложения компонентов клеточной стенки растений: пектина, гемицеллюлоз и целлюлозы. Это дало жукам доступ к богатейшему источнику углеводов на планете.

Начиная с мезозойской эры, образовалось большое количество видов жуков, что позволило им адаптироваться к разным климатическим условиям (например, питаться листьями или древесиной). Около половины всех современных видов жуков — прямые потомки предков из средней части юрского периода. При этом за свою долгую историю вымерло очень мало видов жуков.

Вывод: разнообразие жуков стало результатом нескольких факторов — низкой скорости вымирания на протяжении огромного периода времени, заимствования генов у бактерий и грибов и адаптивной радиации после приобретения новых генов.