Введение
Недавнее открытие генома определенной бабочки в Европе стало настоящим прорывом в изучении влияния изменения климата на экосистемы. Исследование, проведенное учеными, показало, как генетические изменения могут быть связаны с адаптацией этих насекомых к быстро меняющимся условиям окружающей среды.
Обнаружение и исследование генома
Описание исследования
Геном бабочки был секвенирован учеными из нескольких европейских университетов. Исследование включало сбор образцов различных популяций бабочек и их анализ на уровне ДНК.
- Технологии: Использовались современные методы секвенирования следующего поколения (NGS), что позволило получить точные данные о генетическом коде бабочки.
- Цель: Понять, какие генетические изменения происходят у бабочек в ответ на изменение климата, а также выявить, какие из этих изменений имеют наибольшее значение для выживания вида.
Меловой синий цвет имеет удивительные претензии на славу. Начнем с того, что это одна из самых красивых бабочек Великобритании, которую можно увидеть, когда она порхает летом над лугами южной Англии.
Еще есть их тесные и необычные отношения с муравьями. Гусеницы Lysandra coridon , встречающиеся по всей Европе, выделяют разновидность медвяной росы, которую муравьи доят и снабжают их энергией. Взамен им предоставляется защита в подземных клетках, специально созданных для них муравьями. В результате блюз Чалкхилла процветает, хотя сейчас их численность находится под угрозой .
Это выдающийся каталог особенностей, в который ученые теперь внесли поразительное дополнение благодаря новому новаторскому проекту, известному как Psyche , целью которого является секвенирование геномов всех 11 000 видов бабочек и мотыльков в Европе и детальное раскрытие того, как изменение климата и потеря среды обитания влияют на них.
В рамках проекта «Психея» ученые обнаружили, что в зависимости от местоположения клетки мелового синего цвета имеют разное количество хромосом — пакетов ДНК, содержащих их генетический код. В южной Европе они имеют в общей сложности 87 хромосом, добавляя их по одной по мере продвижения на север, пока не будет достигнута северная граница, где меловые голубые имеют 90 хромосом.
«Это во многом противоречит догме, утверждающей, что данный вид имеет определенное количество хромосом», — сказала биолог-эволюционист Шарлотта Райт из Института Уэллкома Сэнгера недалеко от Кембриджа.
«Интригует, почему все меняется в голубизне мелового холма. Очевидно, что по мере того, как он перемещался по Европе по мере отступления ледников после окончания последнего ледникового периода, он добавлял хромосому одну за другой, продвигаясь на север. Это удивительное наблюдение».
Эту точку зрения поддержал Марк Блакстер, который также работает в Институте Wellcome Sanger. «Если мы оглянемся на миллион лет назад или около того, мы сможем сказать, когда два вида отделились от одного создателя. Но как это происходит? Более того, как мы могли бы определить, что происходило в то время? Это то, что мы, вероятно, видим здесь. Мы видим, как два вида создаются из одного. Мы проливаем свет на эволюцию в действии».
Исследования Project Psyche проводятся в Институте Wellcome Sanger в сотрудничестве с шестью другими ведущими европейскими исследовательскими центрами, включая Университет Оулу, Финляндия, и Институт эволюционной биологии в Барселоне. Он назван в честь греческой богини души, которой, как говорят, Зевс дал крылья бабочки и которую древние греки обычно изображали окутанной бабочками.
До развития современной геномики отношения между мотыльками и бабочками вызывали серьезные споры. «Однако технология ДНК ясно показала, что бабочки — это, по сути, подгруппа мотыльков, хотя они, как правило, более красочны», — сказал Райт.
Десятая часть всех названных видов на Земле — это мотыльки или бабочки, и они уникально чувствительны к изменениям среды обитания, температуры и растений, на которых они процветают, добавил Блакстер. «Это означает, что чем больше мы будем знать о них, тем лучше мы будем информированы об изменениях, влияющих на мир природы в целом. Изменения, влияющие на синий цвет мела, являются прекрасным примером этих знаний».
Влияние изменения климата
Генетическая адаптация
Результаты исследования показали, что изменение климата влияет на определенные гены, связанных с терморегуляцией и метаболизмом бабочек.
- Адаптация к температуре**: Бабочки демонстрируют изменения в генах, отвечающих за устойчивость к высоким температурам.
- Изменение поведения**: Некоторые популяции начали мигрировать на более северные территории в поисках более прохладных мест обитания.
Заключение
Открытие генома бабочки предоставляет важные данные о том, как животные могут адаптироваться к условиям, изменяющимся из-за глобального потепления. Эти результаты подчеркивают необходимость дальнейшего изучения генетических изменений в других видах и их способности выживать в условиях ускоряющегося изменения климата в Европе и во всем мире.
