Trong 150 năm qua, các nhà khoa học luôn cố gắng giải thích về “sự hội tụ tiến hóa – convergent evolution”.
Một trong những ví dụ nổi tiếng về điều này là cách các loài bướm độc
từ những loài khác nhau tiến hóa để bắt chước mỗi mẫu màu sắc của loài
khác trong nỗ lực săn mồi.
Hiện nay một nhóm nhà nghiên cứu quốc tế đã giải quyết một phần có bí ẩn này bằng việc xác định một gen đơn, gọi là optix,
chịu trách nhiệm biểu hiện thành màu đỏ ở cánh của rất nhiều loài bướm
sống ở cánh đồng nho. Kết quả của 10 năm nghiên cứu này được đăng trên
tạp chí danh tiếng Science.
“Đây là quan sát đầu tiên của chúng tôi về cách bắt chước và sự hội tụ tiến hóa xảy ra ở mức độ di truyền,” Reed nói. “Chúng
tôi khám phá ra gen tương tự kiểm soát sự tiến hóa của dạng màu đỏ giữa
các loài bướm có quan hệ họ hàng xa. Điều này cùng với những bằng chứng
ở các loài động vật khác nhìn chung bị chi phối bởi mốt số ít gen.
Không thuộc hàng chục ngàn gen ở bộ genome đặc trưng, dường như chỉ có
một vài gen điều khiển những thay đổi chính trong tiến hóa từ thế hệ này
sang thế hệ khác.”
Loài bướm Heliconius doris có màu sắc đa dạng.
Các nhà khoa học đã bỏ ra vài năm để lai tạo và nuôi những con bướm
yếu ớt trong khu vực bao lưới rộng ở vùng nhiệt đới và họ có thể lập bản
đồ các gen điều khiển các kiểu màu sắc. Nhà nghiên cứu Riccardo Papa
sau đó đã hoàn thiện một phương pháp để phân tích bản đồ genome bằng
cách quan sát biểu hiện gen trong cánh bướm được vi phẫu.
Phát hiện ra mối tương quan mạnh giữa kiểu hình màu đỏ và sự biểu
hiện gen trong một vùng nhỏ genome là một đột phá đã dẫn tới việc khám
phá các gen này. Di truyền học quần thể nghiên cứu trong quá trình lai
tạo, và các loại màu sắc khác của các loài giống nhau giao phối tự nhiên
đã khẳng định điều này.
Các nhà sinh học đã tự trả lời câu hỏi “thực sự chỉ có một số ít gen chi phối quá trình tiến hóa?” Reed nói. “Đây
là một ví dụ hay về cách một gen riêng lẻ có thể kiểm soát sự tiến hóa
của các kiểu hình phức tạp trong tự nhiên. Bây giờ chúng tôi muốn hiểu
tại sao: Điều gì ở một gen cụ thể đã khiến nó khéo léo điều chỉnh quá
trình tiến hóa nhanh chóng?”.
