科学家们终于解开了豆娘的颜色之谜

二十多年来，瑞典隆德大学的科学家们一直在研究常见的蓝尾豆娘，这种物种的雌性表现出三种不同的颜色形式，包括一种类似于雄性的颜色，可以保护自己免受交配骚扰。最近，一个国际研究小组发现，这种在多个物种中常见的遗传颜色变异起源于特定基因组区域的改变，其历史至少可以追溯到500万年前。

遗传变异如何以及为什么产生并长期维持的问题对进化生物学、种群遗传学和保护生物学至关重要。在所有规模有限的种群中，遗传变异会随着时间的推移而消失。因此，重要的是要了解引起新遗传变异的机制和维持变异的机制。这对保护物种和种群适应快速变化环境的未来进化潜力都具有重要意义。

新研究的结果

在发表在《自然生态学与进化》杂志上的新研究中，一个研究小组绘制了蓝尾豆娘（Ischnura elegans）雌性之间广泛而引人注目的颜色变化。

“在这个豆娘物种中，雌性有三种遗传决定的颜色形式，其中一种使它们看起来像雄性。这些像雄性一样的雌性有一个优势，因为它们避免了雄性的过度交配骚扰。我们的研究阐明了这种变异何时、如何以及为什么出现，并表明这种变异通过所谓的平衡自然选择在很长的进化时期内得以维持，“隆德大学生物学教授埃里克·斯文森说。

通过对蓝尾豆娘的三种颜色形式的DNA进行测序，并将其与其密切相关的热带亲戚Ischnura senegalensis中的两种颜色形式进行比较，研究人员能够证明雌性的这种遗传颜色变异至少在500万年前出现;通过豆娘第十三条染色体上特定遗传区域的几个不同突变。

埃里克·斯文森（Erik Svensson）说：“昆虫的巨大颜色变化使公众着迷，并提出了关于颜色信号的功能及其对伴侣选择和性别冲突的进化后果的问题。

未来研究方向

在确定了雌性颜色变异背后的基因后，研究人员现在可以更进一步，在雄性昆虫和这些昆虫的水生幼虫阶段识别不同的基因型。雄性缺乏可见的颜色形式，但研究人员计划研究颜色基因是否会影响幼虫和雄性的其他特征，包括生存和行为。

“我们现在有一个很好的知识库，可以研究这个豆娘属其他物种在较长的进化时间尺度上的颜色变化，这些物种发生在欧洲、非洲、亚洲、澳大利亚、北美和南美。这些新的遗传结果有助于我们了解一个物种内发生的进化过程，以及在数千万年的较长进化宏观进化时间尺度上和几个不同物种中发生的事情“，埃里克·斯文森总结道。