Frågan om hur och varför genetisk variation uppstår och bibehålls över långa tidsperioder är av central betydelse för evolutionsbiologi och populationsgenetik. I alla populationer med begränsad storlek förloras genetisk variation över tiden. Därför är det viktigt att förstå både de mekanismer som ger upphov till ny genetisk variation och de mekanismer som verkar för att bibehålla variationen. Detta har betydelse både för naturvårdsbiologi och för populationers framtida evolutionära potential att anpassa sig till snabbt förändrade livsmiljöer. I en ny studie som publiceras i den vetenskapliga tidskriften Nature Ecology & Evolution har ett internationellt forskarlag kartlagt den mystiska färgvariationen hos honorna av den större kustflicksländan (Ischnura elegans).

– Hos denna flicksländeart förekommer tre genetiskt bestämda färgformer hos honorna, varav en ger dem ett utseende som påminner om hannarnas. Dessa hanlika honor har en fördel eftersom de undviker parningstrakasserier. Vår studie klargör när, hur och varför denna variation uppstod och visar också att variationen bibehållits genom så kallat balanserat naturligt urval över långa evolutionära tidsperioder, säger Erik Svensson, biologiprofessor vid Lunds universitet.

Mutationer i den trettonde kromosomen

Genom att sekvensera dna hos de tre färgformerna av den större kustflicksländan och jämföra med två färgformer hos dess närbesläktade tropiska släkting Ischnura senegalensis kunde forskarna slå fast att den genetiska färgvariationen hos honorna uppstod för åtminstone fem miljoner år sedan genom flera olika mutationer i en specifik genetisk region på flicksländans trettonde kromosom.

– Den stora färgvariationen hos insekter fascinerar en stor allmänhet, och väcker frågor om färgsignalers funktion och dess evolutionära konsekvenser för partnerval och konflikter mellan könen, säger Erik Svensson.

God grund för fortsatt forskning

Genom att ha lokaliserat genen bakom färgvariationen hos honorna kan forskarna nu gå vidare och identifiera olika genotyper även hos hannarna samt hos larverna av den större kustflicksländan. Forskarna planerar att undersöka om färggenen påverkar andra egenskaper hos larverna och hannarna, till exempel överlevnad och olika beteenden.

– Vi har nu en bra kunskapsbas för att undersöka färgvariationen över längre evolutionära tidsskalor hos detta flicksländesläkte som finns spritt över Europa, Afrika, Asien, Australien, Nord- och Sydamerika. De nya resultaten hjälper oss både att förstå de evolutionära processerna som pågår inom en art och vad som händer under längre makroevolutionära tidsskalor på tiotals miljoner år, säger Erik Svensson.

Förutom Lunds universitet har följande organisationer och lärosäten medverkat i studien: Stockholms universitet, National University of Singapore, Université Paris Cité, University of Rennes, Tohoku University, Kyoto University, Chiba University.

Studien publiceras i tidskriften Nature Ecology & Evolution: ”The genomics and evolution of inter-sexual mimicry and female-limited polymorphisms in damselflies”