南アメリカのいくつかの系統の蝶と日中に飛ぶ蛾に関する歴史的研究は、収斂進化、つまり無関係な種が同じ解決に到達することは、単なる偶然ではないことを示しています。驚くほど一貫した遺伝的スクリプトに従っており、この発見は種が気候変動にどのように適応するかを予測するのに役立つ可能性がある。
まあチェヒダ 他。 7種のイトミイニやイソミイニ、 ヘリコニウム 蝶と飛んでいる一日 チェトナ 蛾 画像クレジット: Ben Chehida 他.、土井: 10.1371/journal.pbio.3003742。
ヨーク大学のカンチョン・ダスマハパトラ教授らは、「収束進化または並行進化は、無関係な種が同様の選択圧に応じて独立して同様の形質を発達させる自然実験である」と述べた。
「それは、進化がどの程度再現可能であり、したがって予測可能であるかを教えてくれます。」
「高度に分岐した系統は、例えば、土地、水、空気への繰り返しの定着や、殺虫剤や熱、乾燥ストレスなどの課題に対する耐性の繰り返しの進化に関連して、形質の強い収束を示す可能性があります。」
「異なる種における形質の収束は、異なる遺伝子または同じ遺伝子の遺伝的変化（遺伝子の再利用）によって引き起こされる可能性がある」と研究者らは付け加えた。
「遺伝子の再利用は、密接に関連した系統間で、または発達経路が最適な共有適応度に向けて制約されている場合に、より一般的であると予測されています。」
「遺伝子が再利用される場合、収束は、同じ遺伝子内の独立した突然変異、または祖先の位置の変動または種間の遺伝子移入の結果として、同じ対立遺伝子が再利用される（対立遺伝子の共有）ために生じる可能性があります。」
新しい研究で、著者らは、擬態として知られる現象、捕食者を警告する類似の羽の色のパターンを示す、近縁の南米熱帯雨林の蝶と蛾の数種を研究した。
目標は、7 つの近縁種間でこれらの類似した模倣色のパターンを制御する遺伝子を発見することでした。
彼らは、互いに近縁であるにもかかわらず、異なる種の蝶と蛾が同じ 2 つの遺伝子を再利用していることを発見しました。 象牙 e オプティクス — ほぼ同じ色パターンに進化します。
さまざまな蝶の種における遺伝的変化は、遺伝子そのものではなく、遺伝子をオンまたはオフにする同様の「スイッチ」で発生しました。
驚くべきことに、この蛾の種は反転メカニズムを使用していました。つまり、DNA の大きな部分が逆向きに反転され、蝶の 1 匹が使用したほぼ同一の遺伝的トリックです。
ダスマハパトラ教授は、「多くの無関係な種が独立して同じ形質を発達させる収斂進化は、生命の樹全体で一般的である」と述べた。
「しかし、この現象の遺伝的根拠を調査する機会はほとんどありません。」
「7つの系統の蝶と1日飛んでいる蛾を調査することで、進化は驚くほど予測可能であり、蝶と蛾は恐竜の時代から同じような色のパターンを獲得するために全く同じ遺伝的トリックを繰り返し使ってきたことがわかりました。」
この研究結果は、進化は必ずしもサイコロの出目で決まるわけではないが、これまで考えられていたよりも予測可能である可能性があることを示している。
ウェルカム・サンガー研究所のジョアナ・マイヤー教授は、「これらの近縁の蝶や蛾はいずれも有毒で、それらを食べようとする鳥にとって不快なものだ」と述べた。
「これらは非常に似ています。なぜなら、鳥が特定の色のパターンが『食べない、有毒である』ことを意味することをすでに学習しているのであれば、他の種にとって同じ警告色を示すことは有益だからです。」
「ここで、これらの警告色が特に理想的であることを示します。1 億 2,000 万年にわたって高度に保存された遺伝的基盤のおかげで、これらの同じ色のパターンを進化させるのは非常に簡単であると思われるからです。」
結果はオンラインジャーナルに掲載されました PLoS 生物学。
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Y・ベン・チェヒダ 他。 2026年。1億2000万年の進化にわたる鱗翅目の収束模倣色彩を支える遺伝的並列性。 PLoSバイオル 24 (4): e3003742;土井: 10.1371/journal.pbio.3003742
