เมื่อถึงจุดหนึ่งระหว่าง 35 ล้านถึง 80 ล้านปีก่อน
แมลงหวี่ขาวตัวหนึ่งเกาะบนใบไม้และเริ่มดูดน้ำนมหวานของมัน สล็อตแตกง่าย อาหารที่เป็นเวรเป็นกรรมนั้นให้มากกว่าน้ำตาล ยังไงก็ตาม ยีนจากพืชได้แทรกซึมเข้าไปในจีโนมของแมลงหวี่ขาว การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็น และอาจช่วยให้บรรพบุรุษของมันกลายเป็นหนึ่งในศัตรูพืชทางการเกษตรที่โด่งดังที่สุดในปัจจุบัน
ยีนช่วยให้พืชต่อต้านและเก็บโมเลกุลที่เป็นพิษบางชนิดไว้ได้อย่างปลอดภัยเพื่อยับยั้งสัตว์กินพืช ในแมลงหวี่ขาว ( Bemisia tabaci ) จะช่วยให้แมลงกินพืชได้โดยปราศจากอาวุธเคมีที่ดีที่สุดในโลกนักวิจัยรายงานวันที่ 25 มีนาคมในCell การแลกเปลี่ยนยีนจากพืชสู่แมลงนี้เป็นครั้งที่สองที่ได้รับการบันทึกไว้ และเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนที่สุดของแมลงที่ควบคุมชุดเครื่องมือทางพันธุกรรมของ “เหยื่อ” ของพวกมันอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อใช้กับพวกมัน
Roy Kirsch นักนิเวศวิทยาเคมีจากสถาบัน Max Planck Institute for Chemical Ecology ในเมือง Jena ประเทศเยอรมนี กล่าวว่า “เมื่อ 10 หรือ 20 ปีที่แล้วไม่มีใครคิดว่าการถ่ายโอนยีนแบบนี้เป็นไปได้” “มีอุปสรรคมากมายที่ยีนต้องเอาชนะเพื่อย้ายจากพืชไปยังแมลง แต่การศึกษานี้แสดงให้เห็นชัดเจนว่ามันเกิดขึ้น และยีนให้ประโยชน์กับแมลงหวี่ขาว”
การแลกเปลี่ยนยีนเป็นเรื่องปกติในแบคทีเรีย ( SN: 10/31/11 ) และบางครั้งเกิดขึ้นระหว่างจุลินทรีย์ในลำไส้กับโฮสต์ของสัตว์ กระบวนการนี้เรียกว่าการถ่ายโอนยีนในแนวนอน กระบวนการนี้ช่วยให้สิ่งมีชีวิตสามารถหลีกเลี่ยงธรรมชาติที่ลุกลามของการสืบทอดจากพ่อแม่สู่ลูก และรับยีนที่หล่อหลอมโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติรุ่นต่อรุ่นทันที แต่การก้าวกระโดดทางพันธุกรรมจากพืชสู่แมลง เชื้อสายที่แยกจากกันด้วยวิวัฒนาการอย่างน้อยหนึ่งพันล้านปี ได้รับการบันทึกเพียงครั้งเดียวก่อนหน้านี้ รวมถึงในแมลงหวี่ขาวด้วย
แมลงหวี่ขาวเป็นแมลงคล้ายเพลี้ยที่กินพืชมากกว่า 600 ชนิดทั่วโลก
อาหารที่หลากหลายของศัตรูพืชที่เป็นอันตรายนั้นเกิดจากความสามารถในการหลบเลี่ยงการป้องกันพืชทั่วไปหลายชนิด ( SN: 4/4/19 ) ขณะมองหายีนที่รองรับความสามารถนี้ นักวิจัยในประเทศจีนพบสิ่งแปลกปลอมในแมลงหวี่ขาวที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด 3 สายพันธุ์ นั่นคือยีนที่เรียกว่าBtPMaT1ซึ่งไม่ทราบว่ามีอยู่นอกพืช
สองสถานการณ์สามารถอธิบายรูปแบบดังกล่าวได้ ไม่ว่ายีนจะเกิดในบรรพบุรุษร่วมกันของพืชและแมลง และต่อมาก็ถูกกำจัดบนกิ่งก้านที่ขวางทางของต้นไม้แห่งชีวิต หรือแมลงหวี่ขาวได้ยีนมาจากพืช เนื่องจากพืชและแมลงมีความเกี่ยวข้องกันอย่างห่างไกล สถานการณ์หลังจึง “มีความเป็นไปได้มากกว่านั้นมาก” Kirsch กล่าว แมลงหวี่ขาวสามสายพันธุ์นี้แยกออกเมื่อประมาณ 35 ล้านปีก่อน บ่งบอกว่าพวกเขาได้รับยีนมาก่อนเวลานั้น แต่ญาติสนิทที่แยกทางกันเมื่อ 80 ล้านปีก่อนขาดยีนดังกล่าว ซึ่งบ่งชี้ว่าการถ่ายโอนเกิดขึ้นภายในหน้าต่างนั้น
ยีนช่วยให้พืชเก็บสารเคมีป้องกันที่เรียกว่าฟีนอลิกไกลโคไซด์โดยทำให้สารพิษเป็นกลางจนกว่าสัตว์กินพืชจะเริ่มเคี้ยวอาหาร “ฟีนอลิกไกลโคไซด์เป็นพิษต่อแมลงมาก” เท็ด เทอร์ลิงส์ ผู้เขียนร่วมการศึกษา นักนิเวศวิทยาเคมีและนักกีฏวิทยาจากมหาวิทยาลัยเนอชาแตลในสวิตเซอร์แลนด์กล่าว ความเป็นไปได้ที่แมลงหวี่ขาวอาจใช้ยีนล้างพิษจากพืชเพื่อทนต่อสารพิษจากพืชได้ยั่วเย้าเพื่อนร่วมงานของ Turlings ในประเทศจีน
นักวิจัยได้ใส่อาร์เอ็นเอเล็กน้อยเข้าไปในต้นมะเขือเทศในห้องแล็บ เมื่อแมลงหวี่ขาวกินเข้าไป RNA ได้รับการออกแบบมาเพื่อปิดการใช้งานยีนBtPMaT1 ของพวกมัน จากนั้นทีมงานก็ปล่อยแมลงหวี่ขาว หลังจากสัปดาห์ให้อาหารกับพืชดัดแปลงพันธุกรรมห้าชนิด แมลงหวี่ขาวเกือบ 2,500 ตัวก็ตายไปหมดแล้ว เทียบกับเพียง 20 เปอร์เซ็นต์ของแมลงที่กินพืชที่ไม่เปลี่ยนแปลง ผลกระทบที่รุนแรงดังกล่าวแสดงให้เห็นว่ายีนนี้มีบทบาทสำคัญในการช่วยให้แมลงหวี่ขาวหลีกเลี่ยงการป้องกันของพืช Turlings กล่าว
การที่พืชBtPMaT1พันกันในแมลงหวี่ขาวยังคงเป็นปริศนาได้อย่างไร ไวรัสสามารถขนส่ง DNA ระหว่างโฮสต์โดยไม่ได้ตั้งใจ และ Turlings สงสัยว่าสิ่งนี้น่าจะเกิดขึ้นที่นี่ “นี่เป็นเหตุการณ์ที่หายากมาก แต่เมื่อพูดถึงแมลงและพืชหลายพันล้านตัวที่มีปฏิสัมพันธ์กันเป็นเวลาหลายล้านปี มันจะเป็นไปได้มากขึ้น” เขากล่าว การถ่ายโอนยีนในแนวนอนอาจเป็น “กลไกสำคัญสำหรับศัตรูพืชเพื่อเพิ่มความสามารถในการจัดการกับการป้องกันพืช”
การแลกเปลี่ยนยีนระหว่างพืชกับแมลงที่ได้รับการจัดทำเป็นเอกสารครั้งแรกซึ่งรายงานเมื่อวันที่ 23 กันยายนในรายงานทางวิทยาศาสตร์ยังเกิดขึ้นในแมลงหวี่ขาว แม้ว่าหน้าที่ของยีนในการแลกเปลี่ยนนั้นไม่ชัดเจน อาจไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่ทั้งสองตัวอย่างที่ทราบกันดีของเหตุการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้นในแมลงกินพืชชนิดเดียวกัน
Shannon Soucy นักจุลชีววิทยาด้านวิวัฒนาการที่ Dartmouth College ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยกล่าวว่า “ชีวิตของแมลงหวี่ขาวและโฮสต์พืชของพวกมันสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด การเปิดรับแสงที่สม่ำเสมอนั้นทำให้ระบบพร้อมสำหรับเหตุการณ์ประเภทนี้ซึ่งในที่สุดแล้วแมลงหวี่ขาวสามารถใช้ยีนป้องกันพืชนี้กับผู้ผลิตได้ สล็อตแตกง่าย
