Mutacija sadnih muh napoveduje 40 milijonov let evolucije

Čebelar zna priti v raj (Julij 2019).

Anonim

Majhne, ​​navidezno nepomembne mutacije v sadnih muhah lahko dejansko kažejo, kako se bo vrsta v prihodnosti razvijala desetine milijonov let.

To je v središču nove študije raziskovalca Florida State University, ki je postavil 200 generacij sadnih muh, da bi preučil, kako so se spremenili tako kratkoročno kot dolgoročno. Kar je našel, je bilo presenetljivo.

Majhne mutacije v krilu sadnih muh - drosofilidi - predvidevajo do 40 milijonov let evolucije za ta skupni gospodinjski škodljivec. Raziskava je bila objavljena danes v reviji Nature.

"Glavna točka je mutacija, ki se dogaja zdaj vpliva na dolgoročni razvoj, " je dejal profesor biološke znanosti David Houle. "Kako se to zgodi, ni jasno, nekateri znanstveniki verjamejo, da je dobava mutacij vodilo evolucijo. Drugi so predlagali, da tudi isti procesi, ki oblikujejo dolgoročno evolucijo, oblikujejo tudi mutacijo."

Houle se je lotil raziskati, ali so bili deli sadne muhe, ki niso mogli mutirati ali razvijati in kako hitro so drugi deli to storili.

"Želeli smo videti, kako so učinki, ki jih povzroča mutacija, povezani z evolucijo, " je povedal Houle. "Presenečeni smo bili, da je bil zelo tesen odnos."

Sadne muhe veljajo za idealno vrsto za znanstvenike, da raziščejo nerešene probleme v razvoju in genetiki, saj je vsako leto lahko vzrejo več kot 20 generacij. Njihova krila so tudi enostavna za merjenje, zato lahko znanstveniki zlahka prepoznajo tudi manjše spremembe.

"To je priročen sistem za raziskovanje kompleksnih delov organizma, " je povedal Houle. "Vedno me zanima evolucijski proces, kaj se dogaja in kaj ga omejuje. To so matice in vijaki."

Houle in njegovi kolegi so s preučevanjem fosilnih dokazov in izvajanjem zaporedja DN vedeli, da so bili muharji že okoli 40 milijonov let. Prav tako so sumili, da bi lahko vzorec mutacije v tem časovnem obdobju ostal nespremenjen.

"Pogosto je res, da se nekatere stvari razvijajo zelo počasi, zato je razumljivo sklepati, da je lahko mutacijska vzorec ena od teh stvari, " je dejal. "Pomembno je, da vzorec preteklega razvoja ni nujno moral biti podoben mutaciji. Presenečeni smo nad tem, kako so podobni."

Za merjenje stopnje mutacije in razvoja so Houle in soavtor Kim van der Linde iz Animal Genetics Inc., ki temelji na Tallahasseeu, zbrali skoraj 120 različnih vrst muh bodisi z zbiranjem iz narave bodisi s pridobivanjem od drugih znanstvenikov. Van der Linde je preučeval, kako so te muhe povezane med seboj.

Houle je nato vzgojil 200 generacij sadnih muh - traja štiri leta, da bi vzgojili to mnoge generacije - in nato posamično vzgojili nekaj muh, da bi ugotovili, kaj se je zgodilo v krilih muh. Skupaj so raziskovalci med to študijo izmerili več kot 50.000 krilatih kril in ugotovili spremembe v celotni obliki krila, kot je razmerje med širino in dolžino vene.

Nekatere vrste sprememb so se razvile po višji stopnji kot druge, kot je razmerje širine krila in dolžine. Te evolucijske spremembe so bile tudi najpogostejše mutacijske spremembe.

S temi opazovanji in sofisticiranim statističnim modeliranjem so Houle in njegova ekipa lahko ugotovili, da so se majhne mutacijske spremembe pojavile v istem vzorcu kot evolucija v celotni skupini muhastih vrst.

Ugotovitve verjetno veljajo za to, kako so se razvile druge rastline in živalske vrste, je dejal Houle. Toda tudi napovedujejo naslednje 40 milijonov let evolucije, dodaja.

"To, kar počnemo, je bolj natančno znano kot retrodikcija, saj nekaj uporabljamo iz sedanjosti, da bi predvideli pretekle dogodke, " je dejal Houle. "Seveda lahko zdaj napovedujemo, da se bo Drosophila v prihodnosti razvijal tudi v tem vzorcu."

menu
menu