Chcesz dowiedzieć się więcej o doborze naturalnym? Po prostu poszukaj ćmy pieprzonej na czarno - Biston betularia .
Na początku XIX wieku w Wielkiej Brytanii ćmy miały zabarwienie soli i pieprzu. Ale z biegiem lat zaczęły dominować czarne wersje ćmy. Obecnie mroczne warianty są najczęstsze, a genetycy od dawna spekulują, że winna jest rewolucja przemysłowa. Teraz nowe badania ujawniają gen, który sprawił, że ćmy zmieniają kolor na czarny i pokazuje, że zmiana zbiegła się w czasie z przejściem Wielkiej Brytanii na węgiel.
W dwóch artykułach opublikowanych w czasopiśmie Nature naukowcy odkrywają, jak i kiedy ćmy stały się czarne. Jedna praca pokazuje, że ten sam gen, który kontroluje czarny kolor, dyktuje także kolory i wzory motyli. Drugi utwór to zmienność genetyczna z 1819 r., Kiedy Wielka Brytania zaczęła spalać węgiel na szeroką skalę, aby zasilić swoje nowe maszyny przemysłowe.
Jeśli uważasz, że węgiel spowodował mutację moli, pomyśl jeszcze raz. Zamiast wywoływać mutację czarnego koloru, okropne warunki rewolucji przemysłowej stworzyły idealne tło dla przetrwania czarnych ćm. Podczas gdy powierzchnia pokryta sadzą w całej Wielkiej Brytanii, czarne ćmy wtapiały się w ich tło, unikając zauważenia przez drapieżniki i kwitnących. Ci, którzy przeżyli, przekazali swoje geny i dzięki cudom selekcji naturalnej stawali się coraz bardziej powszechni.
Ilik Saccheri, biolog ewolucyjny z University of Liverpool, który kierował badaniami nad drugim artykułem, powiedział Smithsonian.com, że znalezienie odpowiedzialnego genu było skomplikowane. „Kiedy mutacja jest przenoszona w czasie, nie jest przenoszona samodzielnie”, mówi. Porównuje chromosomy do autobusu, który zawiera dużą liczbę pasażerów. Drobne mutacje są przekazywane w zatłoczonym „autobusie”, co może utrudniać znalezienie przyczyny zmiany fenotypu lub cech zewnętrznych.
W tym przypadku zespół stwierdził, że mutacji odpowiedzialnej za kolor ćm nie można znaleźć w przewidywalnym miejscu. Zamiast ukryć się w sekwencjach kodujących lub regulatorowych genów ćmy, mutacja została ukryta w transpozonach. Te sekwencje DNA, znane również jako „skaczące geny”, kopiują się i wklejają w całym genomie i przenoszą lub przeskakują z jednego miejsca w genomie do drugiego.
Transpozony były uważane za śmieciowe DNA i nadal nie są w pełni zrozumiałe. Saccheri twierdzi, że są dziś badani „tylko przez kilka odważnych dusz”, ale wydaje się, że w tym przypadku dramatycznie zmienili wygląd moli.
Gdy Saccheri i jego zespół zorientowali się, czego szukają, przeprowadzili milion symulacji, aby prześledzić mutację w 1819 r. - właśnie wtedy, gdy rewolucja przemysłowa zaczęła podsycać okropne warunki w Wielkiej Brytanii. Szacują, że pierwsze zdarzenie mutacji prawdopodobnie miało miejsce w tym czasie, ale zajęło około 30 lat, aby stać się na tyle powszechne, aby zostać zauważonym przez obserwatorów. W 1848 r. W Manchesterze zarejestrowano całkowicie czarną wersję ćmy pieprzonej.
Chociaż odkrycie jest ważne dla genetyków, jest również cenne, ponieważ jest tak dostępne. Ćma pieprzona jest tak powszechna, że prawdopodobnie jest ona teraz w pobliżu twojego domu - a dzięki mutacjom transpozonu i naturalnej selekcji ćmy w twoim sąsiedztwie mogą dalej zmieniać kolor, gdy industrializacja zmienia swoje środowisko.
„Budujemy dowody na poparcie tej podstawowej historii” - mówi Saccheri. „Po prostu nie możesz tego wymyślić”.
