Rachael Smith, Wellcome Trust Sanger İnstitutu tərəfindən

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriKredit: Pixabay/CC0 Public Domain

Böyük bir beynəlxalq komanda, Mərkəzi və Cənubi Amerikada tapılan şüşə qanadlı kəpənəklərin genetik xəritəsini çıxardı, təkamül ağacını yenidən yazdı və altı yeni növü vurğuladı.

Komandaya Wellcome Sanger İnstitutunun, Ekvadorda Universidad Regional Amazónica Ikiam, Braziliyanın Universidade Estadual de Campinas, Kembric Universitetinin və başqalarının mütəxəssisləri daxildir.

Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) jurnalında dərc edilən araşdırma, bu kəpənəklər , eləcə də növlərin sürətli şaxələndirilməsi ilə bağlı faktorlar və bəzi növlərin buna daha çox qadir olması ilə bağlı yeni anlayışları üzə çıxarmağa başlayır . Tapıntılar mütəxəssislərə həyatın indiyə qədər necə inkişaf etdiyini daha çox anlamağa kömək edir və bəlkə də gələcəkdə onun necə dəyişəcəyini təklif edir.

Məsələn, tədqiqatçılar şüşə qanadlı kəpənəklərdə ən yaxın qohumluq növlərinin belə fərqli feromonlar istehsal etdiyini aşkar etdilər ki, bu da onların eyni növün digərlərini qoxuya bildiyini göstərir. Bu kəpənəklərin hamısının eyni göründüyünü nəzərə alsaq (quşlara onların hamısının zəhərli olduğunu çatdırmaq üçün), bu, kəpənəklərə uyğun həyat yoldaşı tapmağa imkan verir.

Bu kəpənəklərin taksonomiyasını açaraq, komanda ən azı 150 ildir naməlum qalan suallara cavab verir. Tədqiqatçılar həmçinin dünyanın ən biomüxtəlif ərazilərində həşərat populyasiyalarını izləməyə və saxlamağa kömək edə biləcək on sərbəst mövcud istinad genomunu təqdim edirlər.

Kəpənəklər qorunmada göstərici növ kimi istifadə olunur , yəni bir ərazidə biomüxtəlifliyin və digər həşəratların səviyyələrini izləmək və izləmək üçün istifadə olunur.

Glasswing (Ithomiine) kəpənəkləri Mərkəzi və Cənubi Amerikada rast gəlinir və orada tapılan kəpənək növlərinin əhəmiyyətli bir hissəsini təşkil edir ki, bu da onları Amazon tropik meşələri kimi inanılmaz dərəcədə biomüxtəlif ərazilərdə biomüxtəlifliyin yaxşı göstəriciləri edir.

Bununla belə, şüşə qanadlı kəpənəyin 400-dən çox növü var və bir ərazidəki bütün növlər quşları yeməkdən çəkindirmək üçün inanılmaz dərəcədə oxşar görünür, rəngləmə onların zəhərli olduğunu göstərir.

Bundan əlavə, şüşə qanadlı kəpənəklər qısa müddət ərzində eyni əcdaddan çoxlu yeni növlərin yarandığı sürətli radiasiyaya məruz qala bilər. Çox yaxından əlaqəli olduqları üçün, kəpənəklərin müxtəlif növlərini vizual olaraq müəyyən etməyi və izləməyi çətinləşdirir.

Bu kəpənəkləri genetik olaraq açmaq üçün Sanger İnstitutunun alimləri də daxil olmaqla beynəlxalq qrup, təkamül ağaclarının xəritəsini dəyişdirmək üçün şüşə qanadlı kəpənəklərin iki xüsusilə sürətli şüalanmasının demək olar ki, bütün növlərinin genomlarını ardıcıllıqla sıraladılar. Bu növlərdən 10-u tədqiqat ictimaiyyətinə sərbəst şəkildə təqdim olunan “istinad keyfiyyəti” genomlarının qızıl standartına uyğunlaşdırıldı.

Bu kəpənəklərin genetik xəritəsini tərtib edərək, komanda altı alt növün əvvəllər düşünüldüyündən daha çox genetik cəhətdən fərqləndiyini vurğuladı və onların yeni fərdi növlər kimi təsnif edilməsinə səbəb oldu. Həmçinin, növlərin genomik baxımdan başa düşülməsi mütəxəssislərə müxtəlif növləri müəyyən etmək və izləmək üçün istifadə oluna biləcək hər hansı vizual fərqləri vurğulamağa imkan verir, indi onların genetik cəhətdən fərqli olduğu təsdiqlənir.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .

Komanda həmçinin genomların bu kəpənəklərin niyə bu qədər çox növə sahib olduğuna və onların bu qədər sürətlə inkişaf etməsinə nəyin imkan verdiyinə dair ipuçları olub-olmadığını araşdırıb. Əksər kəpənəklərin 31 xromosoma malik olmasına baxmayaraq, onlar tapdılar ki, bu şüşə qanadlı kəpənəklərdə xromosomların sayı əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir, 13 ilə 28 arasında dəyişir. Onlar əsasən eyni genlərə malik olsalar da, bu genlər hər növdə müxtəlif yollarla xromosomlara paketlənir, bu proses xromosomların yenidən qurulması kimi tanınır .

Bu xromosomların yenidən qurulması cütləşməyə gəldikdə domino effektlərinə malikdir. Kəpənəklər çoxalmaq üçün yumurta və sperma istehsal etməlidirlər, lakin bu, kəpənəyin xromosomlarının düzülməsinə əsaslanır. Bu o deməkdir ki, fərqli xromosom quruluşuna malik iki kəpənək cütləşsə, onların nəsli steril olacaq, çünki onlar sperma və ya yumurta istehsal edə bilməyəcəklər. Nəticədə, kəpənəklər özlərinə uyğun gələn xromosom düzülüşünə malik potensial yoldaşları aşkar etmək üçün feromonlardan istifadə edən və buna görə də steril nəsillər törətməkdən çəkinən yeni mexanizm inkişaf etdirdilər.

Tədqiqatçılar təklif edirlər ki, bu kəpənəklərdə yüksək səviyyədə xromosomların yenidən qurulması onların sürətlə yeni növlər yaratmaq qabiliyyətinin açarıdır, çünki populyasiya öz xromosom sayını dəyişdikdən və beləliklə də öz növünü formalaşdırdıqdan sonra o, müxtəlif yüksəkliklərə və ya ev sahibi bitkilərə daha tez uyğunlaşa bilir. Niyə onların bu qədər yüksək səviyyədə yenidən qurulması sirr olaraq qalır və elm adamlarının üzə çıxarmağa çalışdıqları bir şeydir.

Böcəklərdə sürətli radiasiyanın başa düşülməsi mühafizə tədqiqatları, növlərin iqlim dəyişikliyinə necə uyğunlaşdığını anlamaq, eləcə də kənd təsərrüfatı və zərərvericilərə qarşı mübarizə üçün mümkün təsirlər göstərə bilər.

Wellcome Sanger İnstitutunun və Kembric Universitetinin ilk müəllifi Dr. Eva van der Heijden dedi: “Şüşəli kəpənəklər, təxminən 150 ildir ki, ekologiya tədqiqatlarında dəyərli olan inanılmaz dərəcədə uyğunlaşan böcəklər qrupudur. Lakin indiyə qədər, bizə müxtəlif növləri asanlıqla müəyyən etmək və izləmək çətin olan bir şeyi möhkəm şəkildə müəyyən etməyə imkan verən heç bir genetik resurs yox idi.”

“Bu yeni genetik məlumatlı təkamül ağacı və çoxsaylı yeni istinad genomları ilə ümid edirik ki, bütün dünyada biomüxtəliflik və mühafizə tədqiqatlarını inkişaf etdirmək mümkün olacaq və Yer kürəsinin bir çox ekosistemləri üçün vacib olan kəpənəkləri və digər həşəratları qorumağa kömək edəcək.”

Ekvadordakı Universidad Regional Amazónica Ikiam-ın baş müəllifi Dr. Caroline Bacquet əlavə etdi: “İki qrup şüşə qanadlı kəpənəklər, Mechanitis və Melinaea üçün istinad genomlarına sahib olmaq, onların qohumlarına bu qədər yaxınlıqda həyata necə uyğunlaşdıqlarını daha yaxından nəzərdən keçirməyə imkan verdi. və müxtəlif feromonlar istehsal edərək, onlar müvəffəqiyyətlə öz yoldaşlarını tapıb çoxalda bilərlər. İndi şüşə qanadlı kəpənək növlərinə aydınlıq gəldiyinə görə, sahə işləri zamanı onları izləmək üçün yeni yollar təqdim edərək, onlar arasında xüsusi işarələr və ya fərqlər axtara bilərik.”

Wellcome Sanger İnstitutunun baş müəllifi Dr. Joana Meier, “Biz nəsli kəsilmə böhranının ortasındayıq və yeni növlərin necə təkamül etdiyini və bəzi hallarda sürətlə təkamül etdiyini başa düşmək növlərin qorunması üçün vacibdir. Sürətlə yeni növlər əmələ gətirən kəpənəkləri digərləri ilə müqayisə etmək, bunun böcəklərdə nə qədər yaygın olduğunu müqayisə edə bilməyən və əlaqəli amilləri vurğulaya bilməz.

“Bu, öz növbəsində, daha yaxından qorunma tələb edən istənilən növü müəyyən edə və uyğunlaşma prosesində vacib olan və kənd təsərrüfatı, tibb və ya biomühəndislikdə istifadə oluna biləcək genləri müəyyən edə bilər. Bu tədqiqat qlobal əməkdaşlıq olmadan mümkün olmazdı. Bizim bir planetimiz var və biz onu anlamaq və qorumaq üçün birlikdə işləməliyik.”

Daha çox məlumat: Meier, Joana I., Neotropik biomüxtəliflik göstəricilərinin genomikası: Geniş yayılmış xromosomal yenidənqurma və hibridləşmə ilə iki kəpənək şüalanması, Milli Elmlər Akademiyasının Materialları (2025). DOI: 10.1073/pnas.2410939122

Jurnal məlumatı: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları 

Wellcome Trust Sanger İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir