Bryodemella tuberculata身上發現所有昆蟲中最大基因組 _昆蟲

Bryodemella tuberculata身長4厘米，飛行時有鮮紅色的后翅，并有特有的嗡嗡聲，是中歐最引人注目的蚱蜢物種之一。Credit: Jakob Andreä
據美國物理學家組織網（by Leibniz-Institut zur Analyse des Biodiversitätswandels）：最近在一只蚱蜢身上發現了所有昆蟲中最大的基因組，是人類基因組的七倍。在《PLOS一號》發表的一項研究中，來自德國萊布尼茨生物多樣性變化分析研究所(LIB)和捷克科學院的研究人員證明了昆蟲基因組相對較小且不太復雜的想法是錯誤的。
Bryodemella tuberculata是中歐最顯眼的蚱蜢之一。同時，它也是最稀有的物種之一，除了阿爾卑斯山河岸的一小部分種群外，幾乎已經滅絕。這些受到威脅的棲息地是由河流的自然動態經過數千年的不斷變化而形成的。
漢堡LIB遺傳學實驗室的負責人Oliver Hawlitschek假設說:“可能，這種對可變環境條件的適應培養了遺傳多樣性，并導致了異常的基因組大小。”“與此同時，與人類相比，我們看到基因組大小與生物體的復雜程度沒有必然聯系。”
這項研究是在昆蟲進化和生物地理歷史背景下關于昆蟲基因組大小進化的一系列出版物中的最新一篇。這些著作都沒有回答為什么在所有昆蟲中，某些種類的蝗蟲的基因組特別大的問題。大多數昆蟲的基因組要小得多，例如果蠅，其大小不超過人類基因組的六分之一。

Bryodemella tuberculata是當今中歐最稀有的蚱蜢物種之一。它在這個國家最后的避難所是在阿爾卑斯山，在伊薩爾河和萊赫河的上游。Credit: Jakob Andreä
基因組的大小在不同的動物群體中變化很大，有時甚至在群體內也是如此。由于完整的基因組在每次細胞分裂中都必須復制，科學家們正在尋找這種可變性背后的原因。他們試圖理解基因組的結構和內容，但這仍有很長的路要走。在100多萬種已知昆蟲中，只有1345種有基因組大小的數據。所有最大的基因組都是在蚱蜢和蟋蟀中發現的。
為了更好地了解蝗蟲基因組大小的變化及其進化歷史，研究人員使用流式細胞儀測量了50個物種的基因組，調查了相關物種的變異性。他們在Bryodemella tuberculata中發現了最大的基因組，取代了之前的紀錄保持者亞洲沙漠蟋蟀。
Oliver Hawlitschek認為更詳細的基于序列的基因組分析是了解決定基因組大小的進化機制的一種方式。“我相信，研究這些極端現象也將為我們提供許多關于人類基因組功能的見解。”