Исследовательская группа получила представление о генетической основе совместной эволюции бабочек и капустных растений, которая была обусловлена новыми копиями генов, а не простыми мутациями в цепях ДНК обоих видов. Это определение может предоставить новые возможности для создания более устойчивых к вредителям растений и потенциальных источников пищи.«Почти 90 миллионов лет назад общий предок брокколи, капусты и папайи разработал химическую защиту, называемую глюкозинолатами», — сказал Крис Пирес, доцент биологических наук Колледжа искусств и наук и исследователь Центра наук о жизни Бонда. в MU. «Глюкозинолаты, или то, что людям нравится как острый вкус хрена и горчицы, которые также родственны капусте, токсичны для большинства насекомых. Итак, в этой совместной эволюции« гонки вооружений »белокочанные бабочки и их родственники эволюционировали способность детоксифицировать глюкозинолаты вскоре после того, как у растений появилась химическая защита.
Согласно исследованиям, эта возвратно-поступательная динамика повторялась, что приводило к образованию большего количества новых видов, чем у других групп растений и бабочек без глюкозинолатов и соответствующих генов детоксикации. . "Используя передовую геномику, ученые проанализировали эволюционные истории растений и бабочек бок о бок и обнаружили, что за значительными достижениями в химической защите растений последовали ответные меры, которые позволили им продолжать есть эти растения — таким образом. генетически доказав теории коэволюции Эрлиха и Рэйвена более 50 лет назад.«Когда мы изучили историю эволюции этих растений и бабочек бок о бок, мы обнаружили, что за значительными достижениями в области химической защиты растений последовали бабочки, которые развили контртактику, которая позволила им продолжать есть эти растения», — сказал он. другой старший автор — Кристофер Уит, профессор популяционной генетики факультета зоологии Стокгольмского университета. «Было обнаружено, что эта возвратно-поступательная динамика повторяется на протяжении почти 80 миллионов лет, что приводит к образованию большего количества новых видов, чем в других группах растений и бабочек, не взаимодействующих с глюкозинолатами. Но, возможно, наиболее важный вывод исследовательской группы ожидал геномы ".
По словам Пиреса, этот подход не только обеспечивает убедительную поддержку гипотез Эрлиха и Рэйвена, но и дает принципиально новое понимание коэволюционных взаимодействий между двумя группами организмов.«Если мы сможем использовать силу генетики и определить, что вызывает появление этих копий генов, мы сможем производить растения, более устойчивые к вредителям по отношению к насекомым, которые эволюционируют вместе с ними — это могло бы открыть различные возможности для создания растений и продуктов питания, которые выращиваются более эффективно », — сказал Пирес.