Monikansallinen tutkijaryhmä on löytänyt todisteita siitä, että evoluutio on tukeutunut samaan ”geneettiseen lunttilappuun” yli 120 miljoonan vuoden ajan, mikä viittaa siihen mahdollisuuteen, että elämä maapallolla saattaa olla ennustettavampaa kuin aiemmin on uskottu.
Uusi Public Library of Science: Biology -tiedejulkaisussa julkaistu tutkimus keskittyi Etelä-Amerikan sademetsien perhosiin ja yöperhosiin.
Vaikka nyt tutkitut perhoslajit ja yöperhoslajit ovat vain etäisesti sukua toisilleen, monilla on hämmästyttävän samankaltaiset siipien värikuviot, jotka toimivat varoitusmerkkeinä petoeläimille.
Tätä ilmiötä kutsutaan mimikryksi.
Tutkijat pyrkivät tunnistamaan, mitkä geenit ohjaavat näitä yhteisiä siipien värikuvioita kahdeksassa lajissa, jotka ovat vain etäisesti sukua toisilleen.
Lajien evolutiivisesta etäisyydestä huolimatta ryhmä havaitsi, että sekä perhoset että yöperhoset turvautuivat toistuvasti kahteen samaan geenimuotoon tuottaakseen lähes identtiset siipien varoitusvärit.
Geenien muuttamisen sijaan evoluutio vaikutti tutkimuksen mukaan säätelytekijöihin, jotka säätelevät, milloin ja missä nämä geenit aktivoituvat.
Perhosilla nämä säätelytekijät muokkautuivat samankaltaisilla tavoilla eri lajien välillä.
Yöperhosessa tutkijat havaitsivat yllättävän käänteen: se käytti inversiomekanismia, jossa suuri dna-jakso kääntyy päinvastaiseen suuntaan ja joka muistuttaa läheisesti yhdessä nyt tutkitussa perhoslajissa havaittua evoluutioketjua.
”Yhdentyvä lajinkehitys, jossa monet toisilleen sukua olemattomat lajit kehittävät itsenäisesti keskenään saman ominaisuuden, on yleistä eliökunnan eri haaroissa. Meillä on kuitenkin harvoin mahdollisuus tutkia tämän ilmiön geneettistä perustaa. Tarkastelemalla seitsemää perhossukulinjaa ja yhtä päiväaktiivista yöperhosta osoitamme, että evoluutio voi olla yllättävän ennustettavaa ja että perhoset ja yöperhoset ovat käyttäneet täsmälleen samoja geneettisiä keinoja yhä uudelleen saavuttaakseen samankaltaisia värikuvioita dinosaurusten ajoista lähtien”, kertoo tutkimusta johtanut Yorkin yliopiston professori Kanchon Dasmahapatra tiedotteessa.
Tulokset viittaavat tutkijoiden mukaan siihen, että evoluutio ei ole aina satunnainen prosessi. Sen sijaan se voi seurata toistuvia geneettisiä reittejä.
”Nämä etäisesti sukua olevat perhoset ja yöperhonen ovat kaikki myrkyllisiä ja epämiellyttäviä syödä lintujen näkökulmasta. Ne näyttävät hyvin samanlaisilta, koska jos linnut ovat jo oppineet, että tietty värikuvio tarkoittaa ”älä syö, olemme myrkyllisiä”, muiden lajien on hyödyllistä ottaa sama varoitusväri käyttöön”, kertoo tutkijaryhmän jäsen, Cambridgen yliopiston professori Joana Meier tiedotteessa.
”Tässä tutkimuksessa osoitamme, että nämä varoitusvärit ovat erityisen ihanteellisia, koska samojen värikuvioiden kehittäminen näyttää olevan melko helppoa johtuen erittäin hyvin säilyneestä geneettisestä perustasta yli 120 miljoonan vuoden ajalta”, Meier lisää.