Dragulj bube evoluiraju da vide nove boje duplirajući gene

Dragulj bube evoluiraju da vide nove boje duplirajući gene

Dragulj bube su upečatljivi insekti, lako ih je prepoznati po živopisnim bojama i metalnom sjaju. Posedujući velike, dobro razvijene oči, draguljari koriste vid i boju za niz različitih ponašanja, uključujući pronalaženje partnera i biljaka domaćina.

Vizija boja kod insekata razlikuje se od našeg. Posebni geni omogućavaju mnogim insektima da vide ultraljubičasto (UV) svetlo, kao i plavo i zeleno. Novo istraživanje koje je vodila Camilla Sharkei, postdoktorski saradnik u Vardill Lab na Koledžu bioloških nauka, istražilo je složenu evolucionu istoriju vizije draguljara. Istraživački tim uključivao je Horhea Blanka, ranije u laboratoriji Vardill, a sada na Univerzitetu Merilend, Nejtana Lorda sa Državnog univerziteta Luizijane i Trevora Vordila, docenta na CBS-u.

Novo istraživanje je objavljeno u Molekularnoj biologiji i evoluciji.

Prethodno istraživanje dr Šarkija pokazalo je da su pre evolucije modernih buba njihovi preci izgubili sposobnost da vide plavo svetlo pre oko 300 miliona godina. Ovo je možda bio rezultat toga što je predak buba postao noćni ili živeo u uslovima slabog osvetljenja. Kasnije, kako su bube postale raznovrsne, razvile su duplikate gena predaka koji im omogućavaju da vide UV i zeleni spektar. Ovi duplirani geni bi mogli dalje da evoluiraju, čineći nove delove spektra boja vidljivim i omogućavajući da se vide komplikovaniji i raznovrsniji signali boja.

Istraživači su želeli da znaju da li su duplikati gena evoluirali, omogućavajući bubama da vide boje koje njihovi preci nisu mogli. Pošto je draguljare teško držati u laboratoriji, oni su kopirali gene i ubacili ih u voćne mušice, zamenjujući njihove normalne vizuelne gene. Koristeći elektrofiziologiju, testirali su osetljivost na boju svakog gena proizvedenog kod muva. Zatim su tražili genetske promene koje bi mogle biti u osnovi promena u osetljivosti boja koristeći 3D modeliranje proteina. Studija je otkrila da:

Sve vrste draguljara koje su do sada proučavane imaju četiri različita tipa gena koji su izolovani u istraživanju, što sugeriše da sve draguljke verovatno imaju složenu osetljivost na boje. Prema Šarkiju, „Sledeći korak je da se utvrdi da li se specifični tipovi vida boja mogu predvideti na osnovu gena i kako insekti koriste viziju boja za bolje upravljanje insektima štetočinama i oprašivačima, čime se poboljšava proizvodnja useva“.

Istraživači se takođe nadaju da će razumeti molekularnu osnovu osetljivosti boje buba, što bi obezbedilo osnovu za predviđanje osetljivosti boje insekata iz sekvence gena.