اكتشف الباحثون في جامعة لوند أن اختلافات اللون الجيني في إناث ذبابة الدم ذات الذيل الأزرق، بما في ذلك الشكل الذي يحاكي الذكور، نشأت منذ أكثر من خمسة ملايين سنة. يعمق هذا الاكتشاف فهمنا للتنوع الجيني والعمليات التطورية ويضع الأساس لمزيد من البحوث التطورية.
لأكثر من عقدين من الزمن، كان العلماء في جامعة لوند السويدية يدرسون حشرة دامسيل ذات الذيل الأزرق الشائعة، وهي نوع تعرض فيه أنثى دامسيلفي ثلاثة أشكال مختلفة من الألوان، بما في ذلك شكل يحاكي الذكر لحماية نفسها من مضايقات التزاوج. اكتشف فريق دولي من الباحثين مؤخرًا أن هذا الاختلاف الجيني في اللون، الشائع بين أنواع متعددة، ينشأ من التغيرات في منطقة معينة من الجينوم والتي يعود تاريخها إلى ما لا يقل عن 5 ملايين سنة.
إن السؤال عن كيفية نشوء التنوع الجيني وسبب استمراره مع مرور الوقت هو أمر أساسي في علم الأحياء التطوري، وعلم الوراثة السكانية، وبيولوجيا الحفظ. في جميع المجموعات السكانية ذات الحجم المحدود، يختفي التنوع الجيني بمرور الوقت. ولذلك، من المهم أن نفهم الآليات التي تولد المتغيرات الجينية الجديدة وتلك التي تحافظ عليها. وهذا له آثار مهمة على حماية الإمكانات التطورية المستقبلية للأنواع والمجموعات للتكيف مع البيئات المتغيرة بسرعة.
في بحث جديد نُشر في مجلة Nature Ecology and Evolution، قام فريق من الباحثين برسم خريطة للتباين الواسع والمثير للدهشة في اللون بين إناث ذبابة الدم ذات الذيل الأزرق (Ischnuraelegans).
وقال إريك سفينسون، أستاذ علم الأحياء في جامعة لوند: "في هذه الأنواع من الحيوانات، تمتلك الإناث ثلاثة أشكال ألوان محددة وراثيا، أحدها يجعلها تبدو مثل الذكور. تتمتع هذه الإناث الشبيهة بالذكور بميزة لأنها تتجنب التحرش المفرط من قبل الذكور". "توضح دراستنا متى وكيف ولماذا نشأ هذا الاختلاف، وتظهر أن هذا الاختلاف قد تم الحفاظ عليه على مدى عملية التطور الطويلة من خلال ما يسمى بالانتقاء الطبيعي المتوازن."
من خلال تسلسل الحمض النووي لثلاثة أشكال لونية من ذكور الإناث ذات الذيل الأزرق ومقارنتها بالشكلين اللونيين من ذكور الإناث الاستوائية ذات الصلة الوثيقة Ischnurasenegalensis، تمكن الباحثون من إظهار أن هذا التنوع الجيني في اللون في إناث ذكور الإناث نشأ منذ 5 ملايين سنة على الأقل من خلال عدة طفرات مختلفة في منطقة وراثية محددة على كروموسوم 13 الخاص بالذكور.
وقال إريك سفينسون: "إن الاختلافات الكبيرة في ألوان الحشرات تبهر الجمهور وتثير تساؤلات حول وظيفة إشارات اللون وعواقبها التطورية على اختيار الشريك والصراع الجنسي".
بعد العثور على الجين المسؤول عن تباين الألوان لدى الإناث، يمكن للباحثين الآن المضي قدمًا إلى الأمام وتحديد الأنماط الجينية المختلفة لدى الذكور والمراحل اليرقية المائية لهذه الحشرات. تفتقر الذكور إلى أشكال الألوان المرئية، لكن الباحثين يخططون لمعرفة ما إذا كانت جينات اللون تؤثر على الخصائص الأخرى لليرقات والذكور، بما في ذلك البقاء والسلوك.
"لدينا الآن قاعدة معرفية جيدة لدراسة تنوع الألوان في هذا الجنس، الموجود في أوروبا، وإفريقيا، وآسيا، وأستراليا، وأمريكا الشمالية والجنوبية، على فترات زمنية تطورية أطول بكثير،" يخلص إريك سفينسون: "تساعدنا هذه النتائج الجينية الجديدة على فهم ما يحدث داخل النوع، وكذلك على نطاقات زمنية تطورية أطول بكثير تصل إلى عشرات الملايين من السنين، وبين أنواع مختلفة متعددة."
المصدر المجمع: ScitechDaily