Badanie przeprowadzone na Uniwersytecie w Bath na 124 ssakach pokazuje, że znaczne różnice w wielkości między płciami korelują z większymi rodzinami genów węchowych i mniejszymi rodzinami genów odpowiedzialnych za rozwój mózgu. Wskazuje to na różne inwestycje ewolucyjne oparte na dymorfizmie wielkości płciowej, wpływające na zachowania i strategie godowe. Przyszłe badania skupią się na roli wielkości jąder w ewolucji genomu.
Nowe badania prowadzone przez Uniwersytet w Bath w Wielkiej Brytanii sugerują, że ssaki z bardziej zaawansowanym rozwojem mózgu wykazują zwykle mniejsze różnice w wielkości między samcami i samicami w obrębie gatunek.
U wielu gatunków ssaków samce są często większe od samic (lub odwrotnie), co jest cechą znaną jako dymorfizm wielkości płciowej (SSD). Na przykład samce słoni morskich są około trzy razy większe od samic. Natomiast delfiny nie wykazują różnicy w wielkości między płciami. Ludzie plasują się gdzieś pośrodku, przy czym przeciętny samiec jest większy od przeciętnej samicy, chociaż populacja w znacznym stopniu się pokrywa.
Aby zrozumieć, w jaki sposób ta cecha jest powiązana z ewolucją genomu, naukowcy z Milner Center for Evolution na Uniwersytecie w Bath w Wielkiej Brytanii przyjrzeli się podobieństwom między genomami 124 gatunków ssaków.
Pogrupowali geny w rodziny o podobnych funkcjach i zmierzyli wielkość tych rodzin genów. Odkryli, że gatunki o dużej różnicy wielkości między płciami miały większe rodziny genów powiązane z funkcjami węchowymi (zmysłem węchu) i mniejsze rodziny genów związane z rozwojem mózgu.
Może to zatem również oznaczać, że gatunki o bardzo małej różnicy w wielkości między samcami i samicami (nazywane monomorficznymi) miały większe rodziny genów powiązane z rozwojem mózgu.
Implikacje wielkości rodziny genów
Publikacja w Komunikacja przyrodniczaautorzy sugerują, że u gatunków z dużym SSD cechy takie jak węch mogą być ważne przy identyfikacji partnerów i terytoriów.
Z kolei ssaki z mniejszym dyskiem SSD potencjalnie inwestują w rozwój swojego mózgu i mają zwykle bardziej złożone struktury społeczne. Oznacza to, że konkurują o partnerów za pomocą innych środków niż po prostu na podstawie rozmiaru, aby wybrać, z kim się rozmnażają.
Badaniami kierował dr Benjamin Padilla-Morales z Milner Center for Evolution na Uniwersytecie w Bath. Powiedział: „Byliśmy zaskoczeni, widząc tak silne powiązanie statystyczne między dużym dyskiem SSD a rozszerzonymi rodzinami genów odpowiedzialnych za funkcje węchowe. Co jeszcze ciekawsze, rodziny genów podlegające kurczeniu powiązano z rozwojem mózgu.
„Może to oznaczać, że gatunki z małym SSD mają większe rodziny genów powiązane z funkcjonowaniem mózgu i zwykle wykazują bardziej złożone zachowania, takie jak opieka dwurodzicielska i monogamiczne systemy hodowlane.
„Pokazuje, że chociaż rozmiar u niektórych gatunków stanowi ważną presję doboru płciowego w ewolucji, dla innych nie ma to tak dużego znaczenia.
„Sprawia to, że zadajemy sobie pytanie, w jaki sposób cechy takie jak SSD kształtują ewolucję naszych mózgów i genomów”.
W przyszłych pracach naukowcy chcą zbadać, jak rozmiar jąder wpływa na ewolucję genomów ssaków.
Odniesienie: „Dymorfizm wielkości płciowej u ssaków jest powiązany ze zmianami w wielkości rodzin genów związanych z rozwojem mózgu” – Benjamin Padilla-Morales, Alin P. Acuña-Alonzo, Huseyin Kilili, Atahualpa Castillo-Morales, Karina Díaz-Barba, Kathryn H. Maher, Laurie Fabian, Evangelos Mourkas, Tamás Székely, Martin-Alejandro Serrano-Meneses, Diego Cortez, Sergio Ancona i Araxi O. Urrutia, 24 lipca 2024 r., Komunikacja przyrodnicza.
DOI: 10.1038/s41467-024-50386-x
