Самый большой геном из всех насекомых, в семь раз превышающий размер генома человека, был недавно обнаружен у кузнечика. В исследовании, опубликованном в журнале PLOS ONE, ученые из немецкого Института Лейбница по анализу изменений биоразнообразия (LIB) и Чешской академии наук доказывают ошибочность представления о том, что геномы насекомых сравнительно небольшие и менее сложные.

Крапчатый жужжащий кузнечик (Bryodemella tuberculata) - один из самых заметных кузнечиков Центральной Европы. В то же время это один из самых редких видов, который практически исчез, за исключением небольшого числа популяций на берегах рек в Альпах. Эти находящиеся под угрозой исчезновения места обитания сформировались в результате тысячелетий постоянных изменений в результате естественной динамики рек.

"Возможно, такая адаптация к изменчивым условиям окружающей среды способствовала генетическому разнообразию и привела к исключительным размерам генома", - предполагает Оливер Хоулитчек, руководитель лаборатории генетики LIB в Гамбурге. "В то же время, сравнивая с человеком, мы видим, что размер генома не обязательно связан с уровнем сложности организма".

Данное исследование является последним из серии публикаций, посвященных эволюции размеров геномов у насекомых в контексте их эволюционной и биогеографической истории. Ни одна из этих работ не ответила на вопрос, почему среди всех насекомых геномы некоторых видов кузнечиков исключительно велики. Геномы большинства насекомых гораздо меньше, например, геном плодовой мушки, размер которого составляет не более одной шестой части генома человека.

Размер геномов значительно варьируется среди различных групп животных, а иногда даже внутри групп. Поскольку полный геном должен дублироваться при каждом делении клетки, ученые ищут причины такой изменчивости. Они пытаются понять архитектуру и содержание геномов, но до этого еще далеко. Данные о размерах геномов имеются только для 1 345 из более чем миллиона известных видов насекомых. Все самые большие геномы были обнаружены у кузнечиков и сверчков.

Чтобы лучше понять вариации размеров геномов у кузнечиков и их эволюционную историю, исследователи измерили геномы 50 видов с помощью проточной цитометрии, изучив изменчивость у родственных видов. Они обнаружили самый большой геном у крапчатого жужжащего кузнечика (Bryodemella tuberculata), сменив предыдущего рекордсмена - азиатского пустынного сверчка (Deracantha onos).

Оливер Хоулитчек считает, что более детальный геномный анализ на основе последовательности позволяет больше узнать об эволюционных механизмах, определяющих размеры геномов. "Я уверен, что изучение этих крайностей также позволит нам многое понять о функции геномов человека".