形成生物外觀(包括顏色)的特征由許多不同的基因和生物的環(huán)境決定。
猶他州立大學(xué)的遺傳生態(tài)學(xué)家Zach Gompert說:“例如,人類和家畜的皮膚,毛皮和頭發(fā)以及高度各不相同,這是不斷變化的一個例子。”“然而,在野生環(huán)境中,影響適應(yīng)性并因此影響外觀的遺傳突變類型才剛剛被人們理解。一些性狀表現(xiàn)出更多的不連續(xù)或離散變異。”
聯(lián)合王國謝菲爾德大學(xué)的Gompert及其同事于2020年7月23日在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一篇論文;法國的PaulValéry蒙彼利埃大學(xué);瑞士伯爾尼大學(xué)和瑞士聯(lián)邦水生科學(xué)技術(shù)研究所;墨西哥克雷塔羅自治大學(xué),圣母大學(xué)和內(nèi)華達(dá)州里諾大學(xué)的墨西哥校園朱里基拉討論了對7種北美竹節(jié)蟲的調(diào)查發(fā)現(xiàn)。
USU生物學(xué)系和USU生態(tài)中心副教授Gompert說:“大多數(shù)關(guān)于性狀和適應(yīng)性遺傳基礎(chǔ)的研究都集中在單個基因和小突變上。但是,在本文中,我們發(fā)現(xiàn)了大突變的重要作用基因組的結(jié)構(gòu)重排可以有效地“鎖定”成組的基因組。”
該研究中使用的竹節(jié)蟲是不能飛行的且可以喂食植物。大多數(shù)Timema物種都有綠色和棕色的“變體”,這是一個局部物種的變種,是隱秘的,這意味著它們在視覺上融入了周圍環(huán)境。隱性著色使昆蟲能夠避免被鳥類捕食,因為它們會混入所吃植物的葉子,莖或樹皮中。但是,一種叫Timema chumash的物種表現(xiàn)出一系列的變體顏色,包括綠色和棕色,還有黃色,橙色,紅色和藍(lán)色陰影。
“使用基因組映射方法,我們表明,大,百萬堿基對的,自適應(yīng)的缺失-一個supermutation -轉(zhuǎn)換看到顏色變化的連續(xù)T.丘馬什到其他竹節(jié)蟲種離散的顏色變種,” Gompert說。“這一發(fā)現(xiàn)很重要,因為它有助于協(xié)調(diào)重大的進(jìn)化變化或與連續(xù)進(jìn)化過程之間的鴻溝。它還提供了關(guān)于如何將連續(xù)變異包裝到生物多樣性的半離散單位(例如形態(tài),性別和物種)中的見解。”