Joel Kontinen
Nyt alkukesällä olemme taas nähneet sudenkorentoja tai niiden serkkuja päiväkorentoja eli surviaisia (Ephemeroptera) .
Hyttysenkokoiset päivänkorennot elävät kahdenlaisen elämän. Keskenkasvuiset viihtyvät vedessä ja aikuiset ilmestyvät miljoonittain kesäkuun tienoilla vain muutaman tunnin ajaksi pariutuakseen ja kuollakseen nopeasti. Niitä voi olla niin paljon, että ne häiritsevät liikennettä, tekevät tienpinnoista liukkaita ja jopa aiheuttavat haisevaa sotkua.
Sekvensoimalla yhden merkittävän päiväkorentolajin genomit - joiden uroksilla on toinen sarja ylöspäin suuntautuvia silmiä – tutkijat ovat oppineet, kuinka vedessä olevat poikaset muuttuvat ilmassa eläviksi aikuisiksi. He ovat myös löytäneet uusia johtolankoja siitä, kuinka hyönteisten lentokyky ensiksi kehittyi.
Tutkimuksesta saatu tiedon määrä on vaikuttava, kertoo yhdysvaltalaisen Buglife -järjestön entomologi Craig Macadam. "Se todella osoittaa, että kun tiedämme lajin geneettisen rakenteen, voimme alkaa tutkia sitä."
Pelkän määränsä vuoksi päiväkorennot ovat tärkeä ravinnonlähde linnuille, kaloille ja nisäkkäille. Ne viettävät suurimman osan elämästään vedessä syömällä kuolleita lehtiä ja muuta materiaalia. Kun lämpötila nousee myöhään keväällä, pulleat poikaset, jotka näyttävät pieniltä kuusijalkaisilta katkaravuilta, ryömivät pois vedestä ja muuttuvat kaksi- tai nelisiipisiksi aikuisiksi. Perhokalastajat kiirehtivät puroihin aikuisten ilmaantuessa, koska he tietävät, että silloin kalat tarttuvat vieheisiin.
Päiväkorennot kiehtovat evoluutiobiologeja, koska ne ja niiden serkut, sudenkorennot kuuluvat hyönteisten sukupuun varhaisessa vaiheessa kehittyvään haaraan; todellakin, ne näyttävät edelleen paljon samanlaisilta, kuin aikaisimmat hyönteiset.
Laadukkaan genomin saaminen pienestä hyönteisestä on kuitenkin vaikeaa. Tutkijoiden on yhdistettävä useiden yksilöiden DNA, ja jokaisella yksittäisellä hyönteisellä on hiukan erilainen genomi. Joten ennen kuin he voisivat sekvensoida päivänkorennon Cloeon dipterumin, Andalusian kehitysbiologian keskuksen integroivan biologin Isabel Almudin ja kollegoiden oli selvitettävä, kuinka tätä lajia voidaan kasvattaa laboratoriossa. Tämän ansiosta he pystyivät sekvensoimaan genomin ja mittaamaan sitten geenin aktiivisuuden kaikissa elämän vaiheissa ja monissa kudoksissa.
Yllätyksiä oli useita. Yhdessä koirailla on kaksi ylimääräistä valoa havaitsevaa proteiinia, nimeltään opsiinit, joita naarailla ei ole ollenkaan. Nämä opsiinit havaitsevat sinisen ja ultraviolettivalon ja ovat aktiivisia toisessa silmäsarjassa. Ne ehkä auttavat koirasta näkemään naaraat sen yläpuolella, tutkijat spekuloivat.
Suurimmat uutiset tulivat nuoren päiväkorennon kidusten geneettisestä aktiivisuudesta. Kiduksia ajateltiin käytettävän vain hapen sisäänottoon, mutta ne näyttävät olevan myös eräänlainen nenä. Almudi ja hänen tiiminsä löysivät epätavallisen paljon proteiineja, jotka tässä kudoksessa liittyvät hajun ja maun aistimiseen, he kertovat Nature Communications -lehdessä.
Tulos "voi auttaa meitä ymmärtämään paremmin sitä, kuinka korennot aistivat ympäristöään", Macadam sanoo.
Nämä ylimääräiset proteiinit voivat myös auttaa korentoja koordinoimaan massamuuttoaan, ehdottaa Miamin yliopiston evoluutiobiologi Yoshi Tomoyasu.
Tutkimuksen aikana keksittiin useita geenejä, jotka ovat aktiivisia muodonmuutoksen aikana.
Lähde:
Pennisi, Elizabet.2020. Insect wings evolved from legs, mayfly genome suggests.Science 2.6.
Tekstit
