科學家們終于解開雌性藍尾豆娘的遺傳顏色變異之謎

近日，瑞典隆德大學的研究人員發現，雌性藍尾豆娘的遺傳顏色變異（包括一種模仿雄性的形態） 起源于500多萬年前。這一發現加深了我們對豆娘遺傳多樣性和進化過程的了解，并為進一步的進化研究奠定了基礎。

20多年來，瑞典隆德大學的科學家們一直在研究常見的藍尾豆娘（Ischnura elegans），在這種物種中，雌性豆娘顯示出3種不同的顏色形態，其中包括一種模仿雄性的顏色形態，從而保護自己免受交配騷擾。最近，一個國際研究小組發現，這種在多個物種中常見的遺傳顏色變異源自一個特定基因組區域的改變，其歷史至少可以追溯到500萬年前。

遺傳變異是如何產生的，為什么會長期存在，這個問題對于進化生物學、種群遺傳學和保護生物學來說至關重要。在所有規模有限的種群中，遺傳變異都會隨著時間的推移而消失。因此，了解產生新遺傳變異的機制和維持變異的機制非常重要。這對保護物種和種群未來適應快速變化環境的進化潛力都具有重要意義。

一個研究小組繪制了藍尾豆娘雌蟲之間廣泛而驚人的顏色變異圖。

“在這種豆娘物種中，雌性有3種由基因決定的顏色形態，其中一種使它們看起來像雄性。這些酷似雄性的雌性具有優勢，因為它們可以避免雄性過度的交配騷擾。”隆德大學生物學教授埃里克·斯文森說，“我們的研究澄清了這種變異產生的時間、方式和原因，并表明這種變異在漫長的進化過程中通過所謂的平衡自然選擇得以維持。”

通過對藍尾豆娘3 種顏色形態的DNA進行測序，并將其與近親熱帶豆娘的兩種顏色形態進行比較，研究人員能夠證明，雌性豆娘的這種遺傳顏色變異至少產生于500萬年前，是通過豆娘第13號染色體上一個特定遺傳區域的幾種不同突變產生的。

埃里克·斯文森說：“昆蟲顏色的巨大差異令公眾著迷，并引發了有關顏色信號的功能及其對伴侶選擇和兩性沖突的進化后果的問題。”

找到了雌性顏色變異背后的基因后，研究人員現在可以更進一步，在雄性和這些昆蟲的水生幼蟲階段確定不同的基因型。雄蟲缺乏可見的顏色形態，但研究人員計劃調查顏色基因是否會影響幼蟲和雄蟲的其他特征，包括生存和行為。

“ 這種豆娘屬昆蟲分布于歐洲、非洲、亞洲、澳大利亞、北美洲和南美洲，我們現在有了一個良好的知識基礎，可以研究這種豆娘屬昆蟲在更長進化時間尺度上的顏色變異。” 埃里克· 斯文森總結說。這些新的遺傳結果有助于我們了解一個物種內部的進化過程，以及在數千萬年的更長進化宏觀時間尺度和多個不同物種之間發生的情況。（綜合整理報道）（策劃/羅媛）