2023年11月19日 星期日

雌性長葉異痣蟌(Ischnura elegans)的型態

 

有些雌性長尾異痣蟌會模仿雄性的外觀,以避免騷擾。
圖為雄性成體。圖片來源:維基百科

長葉異痣蟌(Ischnura elegans)是豆娘的一種。該昆蟲的雌性成蟲以有多種顏色而著稱;包含粉紅色、紫色及淡綠色等等,不過尾部成蟲均會有部份淡藍色。在交配季節,長葉異痣蟌雄蟲為了贏得交尾機會,常會強行抓住正在飛行的長葉異痣蟌雌蟲。有時為了交配,雄蟲甚至攻擊雌蟲,並啃咬其翅膀根部。

這篇論文中,研究團隊探討了長葉異痣蟌雌性的型態多樣性,她們透過模仿雄性的外觀來避免過度的求偶騷擾。長葉異痣蟌雌性有三種外觀型態:O型態展現了被認為是祖先的顏色模式;A型態的雌長葉異痣蟌透過模仿雄性來減少求偶騷擾,而I型態則是最近才出現的。

研究團隊透過基因組關聯分析(GWAS)確定了控制這些外觀多樣性的基因位置,並發現這些變異與轉位子(TEs)的活動有關。研究發現了長葉異痣蟌雌性的A型態是由一個特定的基因區域控制的,這個區域包含了約900千鹼基對的新基因;而最近演化出的I型態則是透過將A型態的部分基因轉移到不同的位置,而產生了新的外觀變異。

這個基因區域(被稱為morph locus)不僅在長葉異痣蟌中出現,而且還在其近親物種中也有發現,顯示這種模仿行為是一種跨物種的多態性。此外,這個基因區域內的某些基因可能是由轉位子(TEs)衍生而來,這些基因可能參與成年蜻蜓的顏色模式發展。

研究也顯示,這些外觀型態的存在是由平衡選擇所維持的,這意味著這些不同型態的雌性長葉異痣蟌在自然選擇下都有各自的適應優勢。總體而言,這項研究不僅揭示了長葉異痣蟌中性限制型態多樣性的遺傳基礎,也為我們理解性二型現象及性別特徵的跨性轉移提供了新的洞見。

參考文獻:

Willink, B., Tunström, K., Nilén, S. et al. The genomics and evolution of inter-sexual mimicry and female-limited polymorphisms in damselflies. Nat Ecol Evol (2023). https://doi.org/10.1038/s41559-023-02243-1

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