Möchten Sie mehr über natürliche Selektion erfahren? Suchen Sie nach einer schwarzen Motte - Biston betularia .
Während des frühen 19. Jahrhunderts hatten die Motten in Großbritannien eine Salz- und Pfefferfarbe. Aber im Laufe der Jahre begannen sich schwarze Versionen der Motte durchzusetzen. Heutzutage sind die dunklen Varianten am verbreitetsten, und Genetiker haben lange darüber spekuliert, dass die industrielle Revolution schuld ist. Jetzt zeigen neue Forschungen, dass das Gen, das die Motten schwarz werden ließ, mit dem Wechsel von Großbritannien zu Kohle zusammenfällt.
In einem in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Artikel decken Wissenschaftler auf, wie und wann Motten schwarz wurden. Ein Artikel zeigt, dass das gleiche Gen, das die schwarze Farbe kontrolliert, auch die Farbe und Muster von Schmetterlingen bestimmt. In einem zweiten Teil wird diese genetische Variation bis ins Jahr 1819 zurückverfolgt, als Großbritannien begann, Kohle in großem Maßstab zu verbrennen, um seine neuen Industriemaschinen zu befeuern.
Wenn Sie denken, dass Kohle Motten zum Mutieren gebracht hat, denken Sie noch einmal darüber nach. Die rußigen Bedingungen der industriellen Revolution verursachten nicht die Mutation der schwarzen Farbe, sondern bildeten den perfekten Hintergrund für das Überleben der schwarzen Motten. Als rußbedeckte Flächen in ganz Großbritannien verschmolzen schwarze Motten mit ihrem Hintergrund, entkamen der Aufmerksamkeit der Raubtiere und blühten auf. Die Überlebenden gaben ihre Gene weiter und wurden durch die Wunder der natürlichen Selektion immer häufiger.
Ilik Saccheri, ein Evolutionsbiologe der Universität Liverpool, der die Forschung im zweiten Artikel leitete, sagte gegenüber Smithsonian.com, dass das Auffinden des verantwortlichen Gens kompliziert sei. "Wenn eine Mutation durch die Zeit übertragen wird, wird sie nicht von alleine übertragen", sagt er. Er vergleicht Chromosomen mit einem Bus, der eine große Anzahl von Passagieren enthält. Winzige Mutationen werden in einem überfüllten „Bus“ weitergegeben, der es schwierig machen kann, den Grund für eine Änderung des Phänotyps oder der äußeren Merkmale zu finden.
In diesem Fall stellte das Team fest, dass die Mutation, die für die Farbe der Motten verantwortlich ist, nicht an der vorhersehbaren Stelle gefunden werden konnte. Anstatt sich in den kodierenden oder regulatorischen Sequenzen der Gene der Motten zu verstecken, war die Mutation in ihren Transposons verborgen. Diese DNA-Sequenzen, die auch als "springende Gene" bezeichnet werden, kopieren und fügen sich im gesamten Genom ein und bewegen sich oder springen von einer Stelle im Genom zu einer anderen.
Transposons galten früher als Junk-DNA und sind immer noch nicht vollständig verstanden. Sie werden heute nur "von ein paar tapferen Seelen" studiert, sagt Saccheri, aber sie scheinen das Aussehen der Motten in diesem Fall dramatisch verändert zu haben.
Nachdem Saccheri und sein Team herausgefunden hatten, wonach sie suchten, führten sie eine Million Simulationen durch, um die Mutation bis 1819 nachzuvollziehen - genau zu dem Zeitpunkt, als die industrielle Revolution begann, die rußigen Bedingungen in Großbritannien anzuheizen. Sie schätzen, dass das erste Mutationsereignis wahrscheinlich zu dieser Zeit stattfand, aber es dauerte ungefähr 30 Jahre, bis es allgemein genug war, um von Beobachtern bemerkt zu werden. 1848 wurde in Manchester eine komplett schwarze Version der Paprikamotte aufgenommen.
Obwohl die Entdeckung für Genetiker wichtig ist, ist sie auch wertvoll, weil sie so zugänglich ist. Gepfefferte Motten sind so häufig, dass es wahrscheinlich gerade eine in der Nähe Ihres Hauses gibt - und dank Transposon-Mutationen und natürlicher Selektion könnten die Motten in Ihrer Nachbarschaft ihre Farbe weiter verändern, wenn die Industrialisierung ihre Umwelt verändert.
"Wir bauen Beweise für diese grundlegende Geschichte", sagt Saccheri. "Das kann man einfach nicht erfinden."
