與三種蛾類同一個(gè)基因相關(guān)的工業(yè)黑色素病

在19世紀(jì)和20世紀(jì)英國被嚴(yán)重污染的地區(qū)，許多蛾類的黑暗形式的崛起，被稱為工業(yè)黑色素病，是對環(huán)境變化的高度可見的反應(yīng)。但是不同的物種是否依靠相同的基因來適應(yīng)?

利物浦大學(xué)的最新研究表明，在三個(gè)品種蛾，其中包括著名的樺尺蠖，它確實(shí)做到了。然而，有趣的是，導(dǎo)致“蒼白有斑之美”和“扇貝淡褐色”飛蛾成深色的突變發(fā)生的時(shí)間可能早于1800年代的“辣椒飛蛾”的發(fā)生，并且可能比工業(yè)革命早了數(shù)百年。年。

首席研究員伊利克·薩切里(Ilik Saccheri)教授解釋說：“盡管許多人聽說過英國胡椒蛾的工業(yè)黑化病，但在工業(yè)污染期間，其他100多種蛾類中深色形態(tài)的增加并不廣為人知。這引起了人們的關(guān)注。是否依靠相同或相似的遺傳機(jī)制來實(shí)現(xiàn)這種顏色變化。這并不是一個(gè)定論，因?yàn)槔ハx中的黑色素病可能受到許多不同基因的影響。”

在《生物學(xué)快報(bào)》上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，利物浦大學(xué)，利物浦熱帶醫(yī)學(xué)院和曼徹斯特博物館的研究人員針對蒼白斑駁的美人和扇貝榛子物種，制作了覆蓋率低的全基因組序列，以與有關(guān)墨西哥工業(yè)黑化病遺傳學(xué)的現(xiàn)有信息進(jìn)行比較。胡椒蛾。

使用親子后代家族的遺傳連鎖作圖表明，黑色素的突變發(fā)生在所有三個(gè)物種的同一遺傳區(qū)域(包含皮質(zhì)基因)中。然而，對野生樣品的進(jìn)一步分析表明，黑斑病美女和扇貝淡褐色的黑化病的遺傳起源遠(yuǎn)比英國胡椒蛾的黑化病的起源大。

薩切里教授說：“我們的發(fā)現(xiàn)暗示，這些黑暗形式可以在無污染的環(huán)境中以低頻率持續(xù)存在，并進(jìn)一步支持了適應(yīng)性進(jìn)化在整個(gè)深層進(jìn)化時(shí)期重復(fù)使用相同的遺傳和發(fā)育機(jī)制這一觀點(diǎn)。”

研究人員之所以選擇關(guān)注這三個(gè)物種，是因?yàn)槔锲执髮W(xué)和曼徹斯特的科學(xué)家在1970年代對這類物種進(jìn)行了研究，當(dāng)時(shí)這種分子遺傳分析還沒有實(shí)現(xiàn)。

薩切里教授補(bǔ)充說：“當(dāng)時(shí)，研究人員很高興他們正在處理相似的表型和選擇壓力，但不會(huì)考慮他們可能已經(jīng)在不同物種中研究了相同的基因。我很高興我們能夠與40年前從事這些主題的研究人員長期合作。”