Naukowcy chcą uzyskać genomy wszystkich gatunków europejskich motyli

„Motyle odgrywają kluczową rolę w funkcjonowaniu ekosystemów jako owady roślinożerne, zapylacze i źródło pokarmu, a także są ważnymi wskaźnikami stanu zdrowia ekosystemów. Obejmują one również wiele gatunków o znaczeniu gospodarczym i rolniczym. A biorąc pod uwagę coraz bardziej niepokojący spadek liczebności owadów, pilnie potrzebne jest zrozumienie kluczowych procesów, takich jak fragmentacja populacji i czynniki wyjaśniające odporność ekologiczną” – napisali naukowcy w przeglądowej publikacji opisującej założenia projektu, która pod koniec ub.r. ukazała się w czasopiśmie „Trends in Ecology & Evolution”.

Jak przypomniał zaangażowany w projekt Psyche dr hab. Łukasz Przybyłowicz, prof. Instytutu Systematyki i Ewolucji Zwierząt PAN, motyle (łuskoskrzydłe, rząd Lepidoptera) są drugą najliczniejszą grupą owadów na świecie, ale też stanowią 10 proc. wszystkich znanych gatunków organizmów jądrowych (czyli organizmów, których komórki posiadają prawdziwe jądro komórkowe otoczone błoną i organella).

W przesłanej PAP informacji naukowiec dodał, że owady te mają jeszcze jedną szczególną cechę, dogodną z naukowego punktu widzenia – stosunkowo niewielkie i proste w analizie genomy. „Ułatwia to odkrywanie sekretów zapisanych w DNA motyli z wykorzystaniem najnowocześniejszych technik, co może pomóc w ochronie przyrody, zmienić nasz sposób rozumienia procesów ewolucyjnych czy pozwolić na opracowanie nowych sposobów walki ze szkodnikami w rolnictwie” – podkreślił.

I właśnie temu zagadnieniu jest poświęcony Projekt Psyche (www.projectpsyche.org), nazwany na część antycznej greckiej bogini Psyche, przedstawianej ze skrzydłami motyla. Jest to międzynarodowa inicjatywa, której celem jest bezprecedensowe – jak podkreślają naukowcy – zadanie zsekwencjonowania kompletnych genomów wszystkich ponad 11 tys. europejskich gatunków motyli dziennych i nocnych.

Jak podał badacz, w bazie są już genomy pierwszego tysiąca gatunków, w tym te występujące w Polsce jak np. niedźwiedziówka nożówka (Arctia caja), kraśnik karyncki (Zygaena carniolica) czy szlaczkoń siarecznik (Colias hyale). Są one bezpłatnie dostępne (np. w GenBanku) i wykorzystywane w różnych badaniach naukowych.

Jednak nie chodzi tylko o pytania o ewolucję motyli. Zdaniem Łukasza Przybyłowicza badania nad genomami motyli mogą się również przyczynić do poszerzenia wiedzy z zakresu łagodzenia skutków zmian klimatu i poprawienia bezpieczeństwa żywnościowego.

„Motyle są istotnymi wskaźnikami różnorodności biologicznej i zmian klimatu, ponieważ szybko reagują na zmiany w środowisku czy degradację siedlisk. Oznacza to, że spadek ich liczebności może być wczesnym sygnałem ostrzegawczym przed większymi stratami w przyrodzie. Z tego powodu wiele projektów o charakterze konserwatorskim uwzględnia zliczanie motyli jako element monitorowania stanu ekosystemów czy skuteczności podjętych działań ochronnych” - wskazał badacz.

Dodał, że włączenie genomiki do ochrony przyrody może pomóc w identyfikacji gatunków, co pozwoli na ich dokładniejsze monitorowanie, ale także badanie czynników, które mogą prowadzić do powstawania nowych gatunków lub spadku liczebności populacji. „Genomy mogą również być wykorzystane do określania przepływu genów, czyli łączności między poszczególnymi populacjami danych gatunków, a także poziomu chowu wsobnego w izolowanych populacjach. Jest to bardzo istotne w kontekście obserwowanego na całym świecie, w tym w Polsce, spadku liczebności owadów” – podkreślił.

Łukasz Przybyłowicz podał PAP, że z Polski w projekcie uczestniczy czterech naukowców z Instytutu Systematyki i Ewolucji Zwierząt PAN (Przybyłowicz i dr Marcin Wiorek), Uniwersytetu Łódzkiego (dr Richard Bailey, który jest odpowiedzialny za przekazywanie zebranych w Polsce okazów do hubu w Czechach) oraz Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu (dr hab. Freerk Molleman, prof. UAM). (PAP)

akp/ agt/