Wetenschappers hebben ontdekt hoe een groep rupsen hun vermogen om gif op te slaan heeft ontwikkeld door drie soorten motten in het geslacht Utetheisa te bestuderen. De onderzoekers ontdekten dat de motten hun giftige eigenschappen hadden verkregen door genen van bacteriën te coöpteren.

Twee van de mottensoorten, Utetheisa ornatrix en Utetheisa pulchella, worden aangetroffen in Noord-Amerika, en één, Utetheisa bella, leeft in Madagaskar. Alle drie de soorten voeden zich met planten die pyrrolizidine-alkaloïden produceren, die giftig zijn voor de meeste dieren. De rupsen van deze motten zijn echter in staat deze alkaloïden op te slaan en in hun lichaam op te slaan, waardoor ze giftig worden voor roofdieren.

De onderzoekers, onder leiding van Dr. Marcus Kronforst van de Universiteit van Chicago, hebben de genomen van de drie Utetheisa-mottensoorten gesequenced en vergeleken met de genomen van andere motten en vlinders. Ze ontdekten dat de Utetheisa-motten een cluster genen van bacteriën hadden verworven die coderen voor enzymen voor de synthese van pyrrolizidine-alkaloïden.

"Dit is de eerste keer dat we een voorbeeld hebben gevonden van een rups die het vermogen verwerft om zijn eigen gifstoffen te produceren door genen van bacteriën over te nemen", aldus Dr. Kronforst. "Dit is een heel opwindende ontdekking die gevolgen zou kunnen hebben voor het begrijpen van de evolutie van andere giftige dieren."

De onderzoekers denken dat de Utetheisa-motten de bacteriële genen mogelijk hebben verworven via een proces dat horizontale genoverdracht wordt genoemd. Dit gebeurt wanneer genen worden overgedragen tussen verschillende soorten, zelfs als ze niet nauw verwant zijn. Er wordt aangenomen dat horizontale genoverdracht relatief zeldzaam is, maar het is bekend dat dit ook voorkomt bij andere dieren, zoals bladluizen en bedwantsen.

De ontdekking van hoe de Utetheisa-motten hun giftige eigenschappen ontwikkelden, zou implicaties kunnen hebben voor het begrijpen van de evolutie van andere giftige dieren. Het is bijvoorbeeld mogelijk dat andere giftige dieren, zoals slangen en spinnen, hun toxische eigenschappen ook hebben verkregen door horizontale genoverdracht.

Concluderend suggereren de onderzoekers dat hun onderzoek bewijs levert dat de overdracht van genen tussen soorten een rol kan spelen in de evolutie van nieuwe eigenschappen. Ze hopen dat toekomstige studies dit proces diepgaander zullen onderzoeken en andere gevallen zullen identificeren waarin horizontale genoverdracht heeft geleid tot de evolutie van nieuwe aanpassingen.