룬드 대학의 연구원들은 수컷을 흉내내는 형태를 포함하여 암컷 푸른꼬리실잠자리의 유전적 색깔 변이가 500만 년 이상 전에 시작되었다는 사실을 발견했습니다. 이 발견은 참새의 유전적 다양성과 진화 과정에 대한 우리의 이해를 심화시키고 추가적인 진화 연구의 토대를 마련합니다.
20년 넘게 스웨덴 룬드 대학교의 과학자들은 일반적인 푸른꼬리잠자리를 연구해 왔습니다. 이 종은 암컷이 짝짓기 괴롭힘으로부터 자신을 보호하기 위해 수컷을 흉내내는 것을 포함하여 세 가지 다른 색 형태를 나타내는 종입니다. 최근, 국제 연구자 팀은 여러 종에 공통적으로 나타나는 이 유전적 색 변화가 최소 500만 년 전으로 거슬러 올라가는 게놈의 특정 영역의 변화에서 비롯된다는 사실을 발견했습니다.
유전적 변이가 어떻게 발생하고 왜 시간이 지나도 지속되는지에 대한 질문은 진화생물학, 집단유전학, 보존생물학의 핵심입니다. 제한된 크기의 모든 개체군에서는 시간이 지남에 따라 유전적 변이가 사라집니다. 그러므로 새로운 유전적 변이를 생성하는 메커니즘과 이를 유지하는 메커니즘을 이해하는 것이 중요합니다. 이는 빠르게 변화하는 환경에 적응하기 위해 종과 개체군의 미래 진화 잠재력을 보호하는 데 중요한 의미를 갖습니다.
Nature Ecology and Evolution에 발표된 새로운 연구에서, 한 연구팀은 푸른 꼬리 실잠자리(Ischnuraelegans)의 암컷 사이에서 광범위하고 놀라운 색상 변화를 지도화했습니다.
룬드 대학교 생물학 교수인 에릭 스벤손(Erik Svensson)은 “이 실잠자기 종에서 암컷은 유전적으로 결정된 세 가지 색상 형태를 가지고 있으며 그 중 하나는 수컷처럼 보입니다. 이 수컷 같은 암컷은 수컷의 과도한 짝짓기 괴롭힘을 피한다는 점에서 이점이 있습니다.”라고 말했습니다. "우리의 연구는 이 변이가 언제, 어떻게, 왜 발생했는지를 명확히 하고, 이 변이가 소위 자연 선택의 균형을 이루면서 오랜 진화 과정에 걸쳐 유지되었음을 보여줍니다."
푸른 꼬리 실잠자리의 세 가지 색상 형태의 DNA 서열을 분석하고 이를 밀접하게 관련된 열대 실잠자리 Ischnurasenegalensis의 두 가지 색상 형태와 비교함으로써 연구자들은 암컷 실잠자리의 유전적 색상 변이가 적어도 500만 년 전에 실잠자리 염색체 13번의 특정 유전 영역에서 여러 가지 다른 돌연변이를 통해 발생했음을 보여줄 수 있었습니다.
Erik Svensson은 "곤충 색깔의 엄청난 차이는 대중을 매료시키고 색상 신호의 기능과 이것이 짝 선택과 성적 갈등에 미치는 진화적 결과에 대한 의문을 제기합니다"라고 말했습니다.
암컷의 색 변이 뒤에 있는 유전자를 발견한 연구자들은 이제 한 단계 더 나아가 수컷과 이 곤충의 수생 유충 단계에서 다양한 유전자형을 식별할 수 있습니다. 수컷은 눈에 보이는 색 형태가 부족하지만, 연구자들은 색 유전자가 생존과 행동을 포함한 유충과 수컷의 다른 특성에 영향을 미치는지 여부를 조사할 계획입니다.
Erik Svensson은 "우리는 이제 훨씬 더 긴 진화 기간에 걸쳐 유럽, 아프리카, 아시아, 호주, 북미 및 남미에서 발견되는 이 실잠자리속의 색 변이를 연구할 수 있는 좋은 지식 기반을 갖게 되었습니다."라고 Erik Svensson은 결론지었습니다. "이러한 새로운 유전적 결과는 한 종 내에서 일어나는 일뿐만 아니라 수천만 년에 달하는 훨씬 더 긴 진화적 거시적 시간 규모와 여러 다른 종 사이에서 일어나는 일을 이해하는 데 도움이 됩니다."
컴파일된 소스: ScitechDaily