該研究中的一種寶石甲蟲——Chrysochroa rajah。資料來源：路易斯安那州立大學內森·洛德
（神秘的甲蟲基因進化地球uux.cn）據美國物理學家組織網（by University of Minnesota）：寶石甲蟲是一種引人注目的昆蟲，通過其鮮艷的通過顏色和金屬光澤很容易識別。寶石甲蟲擁有發達的復制大眼睛，利用視覺和顏色進行一系列不同的出新行為，包括尋找配偶和寄主植物。寶石
昆蟲的甲蟲基因進化顏色視覺與我們的不同。特殊的通過基因使許多昆蟲能夠看到紫外線以及藍色和綠色。生物科學學院沃迪爾實驗室的復制博士后助理卡米拉·沙基（Camilla Sharkey）領導的一項新研究調查了寶石甲蟲視覺的復雜進化史。研究團隊包括曾在沃迪爾實驗室工作、出新現在在馬里蘭大學工作的寶石豪爾赫·布蘭科、路易斯安那州立大學的甲蟲基因進化內森·洛德和哥倫比亞廣播公司助理教授特雷弗·沃迪爾。
這項新研究發表在《分子生物學與進化》雜志上。通過
Sharkey博士先前的復制研究表明，在現代甲蟲進化之前，出新它們的祖先在大約3億年前就失去了看到藍光的能力。這可能是甲蟲祖先變成夜行動物或生活在低光條件下的結果。后來，隨著甲蟲的多樣化，它們進化出了祖先基因的復制品，使它們能夠看到紫外線和綠色光譜。這些重復的基因可能會進一步進化，使光譜的新部分可見，并允許看到更復雜和多樣的顏色信號。

寶石甲蟲。Credit: Nathan Lord
研究人員想知道這些重復的基因是否已經進化，使甲蟲能夠看到祖先無法看到的顏色。由于寶石甲蟲很難在實驗室里保存，他們復制了這些基因并將其插入果蠅體內，取代了它們正常的視覺基因。利用電生理學，他們測試了蒼蠅中產生的每個基因的顏色敏感性。然后，他們使用3D蛋白質模型尋找可能導致顏色敏感性變化的基因變化。
研究發現：
1.寶石甲蟲通過復制和進化其紫外線和綠色視覺基因，進化出了額外的藍色和橙色敏感性。2.這使得復雜的四基色對紫外、藍色、綠色和橙色波長的光敏感，類似于彩色鳥類的顏色敏感。3.當視覺基因被修改和重新測試時，發現與顏色檢測相關的新進化的基因變化并沒有改變預測的靈敏度。
迄今為止研究的所有寶石甲蟲物種都有研究中分離出的四種不同基因類型，這表明所有寶石甲蟲可能都具有復雜的顏色敏感性。根據Sharkey的說法，“下一步是確定是否可以從基因中預測特定類型的顏色視覺，以及昆蟲如何使用顏色視覺來更好地管理害蟲和傳粉昆蟲，從而提高作物產量。”
研究人員還希望了解寶石甲蟲顏色敏感性的分子基礎，這將為從基因序列預測昆蟲顏色敏感性提供基礎。

(責任編輯：綜合)