
新的研究表明在蚂蚁的“社会”染色体进化击穿
染色体,首先由大学的研究人员在2013年发现,控制是否将火蚁群有一张大号或多个皇后。有了这两种不同形式的社会组织是指物种可以很容易地适应不同的环境,并导致他们成为一个高度入侵害虫遍布世界各地,不辜负他们的拉丁名称红火,意为“无敌”。
在新的研究,发表在网上生活,研究小组进行的第一次社会染色体内的所有基因的活性水平进行详细的分析,了解它的工作原理及其演变。他们发现,破坏突变积累在社会染色体的一个版本,它造成变质。调查结果还显示,多数近期这些染色体的进化,从尝试茎补偿这些有害的突变。
自然选择是主要的进化机制,几代有助于优化基因,但通常情况下,它不能同时优化基因中的一个物种两种不同类型的社会组织。
为了克服这一进化冲突,社会染色体组在一起的基因适合于每一种社会形态。新的研究表明,这种解决方案可以防止从基因组,因此去除有害突变的结果,这些突变随时间积累,并开始操纵系统的命运。
在火蚁的社会染色体是基因和社会行为之间的直接联系的一个罕见的例子。他们以同样的方式在人类的X和Y染色体,它决定性工作。
这一发现具有更广泛的生态和医学意义,因为类似的社会和性染色体的基因组结构,不仅可以帮助物种适应不断变化的环境,但也托换癌症等疾病。
博士马丁内斯 - 鲁伊兹,来自伦敦大学玛丽皇后学院的研究的主要作者,他表示:“我们的研究结果表明,自然的基因组合成一个社会染色体的初始利益是有成本的一亿年后,大部分的差异,我们社会染色体之间看到的是,由于负突变的积累。”
“我们也看到,基因组适应的非常快响应负突变休息,”玛丽和研究的资深作者加入亚龙博士,读者在生物信息学。 “这是进化的作品,通过添加补丁不完善的解决方案,而不是找到最有效的解决方案怎么样。”
“尽管社会染色体的退化,火蚁不太可能很快失去他们。这将需要另一大洗牌的染色体,这样的事件是罕见的,通常是致命的,”亚龙博士继续。 “然而,在漫长的进化时间尺度上,一切皆有可能。多数20000种蚂蚁的要么只有单女王殖民地或仅多女王殖民地。现在,我们正试图了解是否需要在社会组织变化的社会染色体。 “
这项研究建立在通过对社会染色体进化的作者早期的研究。他们先前已经确定在基因的化学通讯,可能是负责感知皇后差异,表明一个社会染色体规模增加了一倍,而且这种社会缺乏号染色体的遗传多样性。
资源 Queen Mary University of London. "New study shows evolutionary breakdown of 'social' chromosome in ants." ScienceDaily. ScienceDaily, 25 August 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200825110742.htm>.