20多年前，科學家們發現了一種幫助昆蟲抵抗殺蟲劑的基因突變。最新研究表明，這種突變並不是一項新技巧，而是在過去的300億年裡飛蛾、蝴蝶、粉蟲、蚜蟲甚至瓢蟲都採用了同樣的基因適應來迴避植物的致命化學防禦。這項研究發表在《nature ecology & evolution》上。
這項研究揭示了乙個漫長而深刻的進化過程。在2023年代，研究人員發現大約60%的昆蟲和蟎蟲對殺蟲劑具有抗性，這是由於它們能夠承受幾十年前引入的一種名為環二烯的化學物質。研究人員開始研究保護野生果蠅免受這些化學物質侵害的基因，並發現這種保護與gaba受體蛋白質的單個突變有關。
最近的研究表明，許多蚜蟲物種具有相同的突變，即使它們沒有接觸過殺蟲劑。研究人員搜尋了數千個昆蟲基因組，並發現這些突變以及相關突變的頻率令人驚訝。許多基因組中存在這些基因的多個拷貝，這表明這些突變在人造殺蟲劑出現之前就具有重要性。
研究人員與進化生物學家合作，利用昆蟲之間的進化關係確定這些基因的出現時間。他們發現這是乙個經典的軍備競賽過程。在過去的300億年裡，這些昆蟲似乎已經多次發生突變，以應對植物進化出的新型化學防禦，從而阻止昆蟲在植物上獲取養分。
例如，早期裸子植物進化出一種叫做萜類化合物的毒素，蚜蟲和其他以樹液為食的昆蟲的祖先進化出了抵抗這些化學物質的方法。然後，這些昆蟲通過利用新的寄主植物得以茁壯成長和多樣化。
在94萬年前，現代開花植物開始多樣化。與此同時，一組飛蛾中的gaba受體發生類似的突變，使它們能夠安全地消化這些新的食物**。
研究人員指出，儘管他們無法回到過去進行實際觀察，但這些場景是合理的推測，代表了為什麼這些突變會發生的最佳猜測。
這些發現揭示了生命進化方式的一些基本特徵，植物和昆蟲之間的對抗動態推動了這些群體的多樣性，類似於捕食者-獵物和寄生蟲-宿主關係中的軍備競賽。這種進化過程在不同的昆蟲群體中反覆出現。
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