الأسس الجينية والقوى التطورية لتباين الألوان ثنائي الشكل جنسيًا في سحلية الأجاميد ذات الرأس الضفدع

الملخص في مملكة الحيوان، يُعتبر تباين الألوان ثنائي الشكل جنسيًا ظاهرة شائعة تؤثر بشكل كبير على البقاء والنجاح التناسلي. ومع ذلك، لا تزال الأسس الجينية لهذا التباين غير مفهومة بشكل كافٍ. استخدمت دراستنا حول تباين الألوان ثنائي الشكل جنسيًا في مجموعة غينان الساكنة في الصحراء من سحلية الأجاميد ذات الرأس الضفدع (Phrynocephalus putjatai) نهجًا متعدد التخصصات، يتضمن تحليلات فينوتيبية، وهياكل دقيقة، وكيمياء حيوية، وجينومية، وتجارب سلوكية. تكشف نتائجنا عن العلاقة بين ألوان الجلد المميزة ومستويات مختلفة من أصباغ الكاروتينويد والبترين. الألوان الحمراء في الذكور تحددها منطقة جينية على الكروموسوم 14، حيث تُوجد أربعة جينات pigmentation: BCO2 وثلاثة من الإنزيمات المنتجة للبترين 6-pyruvoyltetrahydropterin. من المتوقع أن يؤدي تعدد الأشكال الأحادية النوكليوتيد غير المترادف الخاص بمجموعات غينان في BCO2 إلى تغيير الجهد الكهربائي داخل نطاق الارتباط بمجموعة BCO2-β-carotene، مما يؤثر على تفاعلها. بالإضافة إلى ذلك، يظهر الجين MAP7 على الكروموسوم 2 كمرشح محتمل للمساهمة في اللون الأزرق في الصغار والإناث البالغات. تشير أنماط التعبير الخاصة بالنوع إلى جينات مرتبطة بالهرمونات الستيرويدية (SULT2B1 و SRD5A2) كمنظمين محتملين يؤثرون على تلوين الأشكال ثنائية الشكل جنسيًا. تدعم نمذجة الرؤية والتجارب الميدانية المزايا الانتقائية المحتملة للألوان الزاهية في البيئات الصحراوية. وهذا يعني أن الاختيار الطبيعي، المرتبط المحتمل بإعادة التزاوج، قد يكون له دور في تثبيت الأليلات اللونية، مما يسهم في انتشارها في موطن الصحراء المحلي. تقدم هذه الدراسة رؤى جديدة حول الأسس الجينية لتباين الألوان المعتمدة على الكاروتينويد والبترين، مما يسهم في فهم تطور الألوان ثنائية الشكل جنسيًا في الحيوانات. علاوة على ذلك، فإنها تعزز فهمنا للقوى المحركة وراء مثل هذه الأنماط اللونية المعقدة.