同类中最广泛的分析揭示了蝴蝶和飞蛾的染色体自2.5亿多年前的最后一个共同祖先以来基本上保持不变。尽管当今全球160,000多个物种的翅膀图案、大小和毛虫形态存在令人难以置信的多样性，但这种稳定性仍然存在。
WellcomeSanger研究所的研究人员及其爱丁堡大学的合作者分析并比较了蝴蝶和飞蛾的200多个高质量染色体水平基因组，以更好地了解它们的进化历史。
他们进一步发现了打破这些遗传规范并经历遗传重排的罕见物种群体，包括染色体融合(两条染色体合并)和裂变(一条染色体分裂)。
该研究结果发表在《自然生态学与进化》上，揭示了控制这些生态重要昆虫基因组进化的严格限制。他们还提供了对导致某些物种违反这些进化规则的因素的见解。这些见解可以为保护工作提供信息并加强保护工作通过指导有针对性的战略、监测生态系统健康、适应气候变化以及将遗传信息纳入更广泛的保护举措，为保护工作提供信息并
这项工作是达尔文生命之树计划的一部分，旨在对英国和爱尔兰的所有70,000个物种进行测序，并为更大的地球生物基因组计划做出贡献，以对地球上所有160万个命名物种进行测序。
这项研究提出了关于染色体变化如何随着时间的推移影响生物多样性的更广泛的问题。作为新启动的Psyche项目的一部分，研究人员将继续集中精力对所有11,000种欧洲蝴蝶和飞蛾物种进行测序。
蝴蝶和飞蛾(统称为鳞翅目)占所有已描述动物物种的10%，是许多生态系统中非常重要的传粉者和食草动物。
在这项新研究中，威康桑格研究所的研究人员及其合作者着手了解驱动这个高度多样化群体染色体进化的过程。
他们确定了32个祖先染色体构件，以17世纪昆虫学家先驱玛丽亚·西比拉·梅里安(MariaSibyllaMerian)的名字命名为“梅里安元素”，自2.5亿年前它们最后一个共同祖先出现以来，大多数蝴蝶和飞蛾物种都保持着完整的染色体构件。
除了两条染色体之间的单个古代融合事件导致了当今大多数物种中所见的31条染色体之外，大多数当前物种的染色体直接对应于这些祖先的Merian元素。研究小组发现，不仅染色体极其稳定，而且其中基因的顺序也非常稳定。
研究小组发现一些物种发生了微小的变化，主要涉及小常染色体和性染色体的融合。这凸显了染色体长度作为进化变化驱动因素的作用。
然而，研究人员发现了一个罕见的物种子集，例如蓝蝴蝶(Lysandra)和包含菜白蝴蝶(Pieris)的群体，它们违反了这些基因组结构的限制。这些群体经历了广泛的染色体重组，包括染色体断裂，以及通过裂变和融合进行的大规模重组。
这项工作增加了对导致这些昆虫遗传多样性的因素的理解。这可以指导保护和保存面临独特挑战和与气候变化相关的环境变化的特定物种的努力相关的环境变化的特定物种的努力。
威康桑格研究所这项研究的第一作者夏洛特·赖特(CharlotteWright)说：“当今生活的大多数蝴蝶和飞蛾的染色体可以直接追溯到2.5亿年前存在的32个祖先梅里安元素。”物种广泛多样化，但它们的染色体仍然非常完整。”
“这挑战了稳定染色体可能限制物种多样化的观点。事实上，这一特征可能是建立多样性的基础。我们希望在逃避这些规则的稀有群体中找到线索。”
该研究的资深作者、威康桑格研究所生命之树项目负责人马克·布拉克斯特教授说：“像这样的研究使我们能够深入研究这些进化过程，只有像达尔文生命树这样的举措才有可能实现。”生命项目生成高质量、公开可用的基因组组装。我们正在Psyche项目中扩大这些努力，旨在与整个欧洲大陆的合作者对欧洲所有11,000种蝴蝶和飞蛾物种进行测序。”
“作为重要的传粉媒介、食草动物和各种生态系统的食物来源，以及生态系统健康的有力指标，通过Psyche项目对蝴蝶和飞蛾生物学的更深入了解将为未来关于生物多样性保护的适应和物种形成的研究提供信息。”
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