Forskare har upptäckt att spindeln Dysdera tilosensis, som endast finns på Kanarieöarna, har minskat sin genomstorlek med nästan hälften på bara några miljoner år. Denna minskning utmanar traditionella teorier som förutspår större genom hos ö-arter. Trots det mindre genomet visar spindeln större genetisk mångfald än sina fastlandsbesläktade.
Spindeln Dysdera tilosensis, endemisk för Gran Canaria på Kanarieöarna, har genomgått en anmärkningsvärd genomisk reduktion sedan den koloniserade öarna för några miljoner år sedan. Forskare jämförde dess genom med den hos fastlandsarten Dysdera catalonica och fann att D. tilosensis har 1,7 miljarder baspar (1,7 Gb), nästan hälften av D. catalonicas 3,3 Gb. Detta är det första dokumenterade fallet där en djurart halverar sitt genom under kolonisering av oceaniska öar, som beskrivs i en studie publicerad i Molecular Biology and Evolution.
Kanarieöarna fungerar som ett naturligt laboratorium för evolution, och hyser nästan 50 endemiska Dysdera-arter, som utgör cirka 14 procent av släktet. Forskarteamet, ledd av Julio Rozas och Sara Guirao från Biologiska fakulteten vid University of Barcelona och Biodiversity Research Institute (IRBio), inkluderade försteförfattaren Vadim Pisarenco samt medarbetare från University of La Laguna, Spanish National Research Council (CSIC) och University of Neuchâtel i Schweiz. Med avancerad DNA-sekvensering fann de att D. tilosensis har ett haploidt kromosomantal på sex autosomer plus en X-kromosom, jämfört med fyra autosomer plus en X hos D. catalonica.
"Arten D. catalonica har ett genom på 3,3 miljarder baspar (3,3 Gb), vilket är nästan dubbelt så stort som hos arten D. tilosensis (1,7 Gb). Intressant nog visar arten från Kanarieöarna, trots det mindre genomet, större genetisk mångfald," förklarar professor Julio Rozas, chef för forskningsgruppen i Evolutionär Genomik och Bioinformatik vid University of Barcelona.
Filogenetisk analys och flödescytometri indikerar att den gemensamma förfadern hade ett stort genom på cirka 3 Gb, med reduktionen som skedde under eller efter ankomsten till ön. Detta utmanar länge hållna antaganden om att ökolonisering leder till större genom med mer repetitiv DNA på grund av minskad selektiv press. "I studien observerade vi motsatsen: ö-arter har mindre, mer kompakta genom med större genetisk mångfald," säger doktoranden Vadim Pisarenco. Resultaten tyder på icke-adaptiva mekanismer, såsom stark selektiv press som upprätthåller stabila populationer, som eliminerade onödig DNA.
Professor Sara Guirao noterar att skillnader i genomstorlek mellan dessa liknande arter inte enkelt kan tillskrivas ekologiska eller beteendemässiga faktorer. Studien stödjer tanken att genomstorlek beror på en balans mellan ackumulering och borttagning av repetitiva element som transposoner, snarare än direkt miljöanpassning. Denna upptäckt fördjupar debatten om varför vissa arter utvecklar strömlinjeformade genom medan andra ackumulerar överflödig DNA.