Murödlans personlighet har kopplingar till gult och rött

Reptiler visar upp en häpnadsväckande färgvariation och inom vissa arter förekommer olika färgvarianter. Murödlan, som är vanlig i stora delar av södra Europa, har en ovansida som gör den väl kamouflerad. Färgen på undersidan varierar däremot mycket mellan olika individer. Den kan vara vitaktig, starkt orange eller bjärt gul.

– Det som är särskilt intressant med denna färgvariation är att den är associerad med flera andra egenskaper som förmåga att försvara revir och partnerval, förklarar Pedro Andrade, doktorand vid University of Porto i Portugal.

Två gener avgörande för gul och röd färg

Han ingår i en internationell forskargrupp under ledning av forskare från Uppsala universitet och University of Porto som har funnit att två specifika gener har avgörande betydelse för gul och röd pigmentering hos den europeiska murödlan. Forskargruppen har nu publicerat en artikel om detta i den vetenskapliga tidskriften PNAS.

Sambandet mellan variation i färgteckning och andra egenskaper gjorde att forskarna förväntade sig att många gener låg bakom skillnaden mellan olika färgvarianter.

– Till vår förvåning fann vi att skillnaden mellan olika varianter begränsade sig till två små regioner i arvsmassan som var och en innehöll en enda gen, berättar Miguel Carneiro vid CIBIO/InBIO, University of Porto, som lett studien tillsammans med Leif Andersson vid Uppsala universitet.

Förklarar variationen i pigmentering

Forskarna fann att variationen i orange/röd pigmentering förklaras av SPR (sepiapterin reductase)-genen och att variationen i gul färg beror på BCO2 (beta-carotene oxygenase)-genen. SPR-genen har aldrig tidigare kopplats samman med färgvariation hos någon art. Däremot har flera tidigare studier på fåglar visat att BCO2-genen är kopplad till variation i gulfärgade karotenoider i fjädrar och i hud, till exempel gula ben hos höns.

Upptäckten av SPR-genen är särskilt intressant eftersom SPR-enzymet katalyserar en kemisk reaktion som är nödvändig för produktionen av signalsubstanserna serotonin och dopamin. Dessa två signalsubstanser är budbärare mellan nervceller både i murödlans hjärna och i människans hjärna.

Samma gen har olika funktioner

– I den vetenskapliga litteraturen finns det många studier som pekar på en möjlig koppling mellan färgvariation och variation i beteende. De data vi nu presenterar är unika eftersom de pekar på ett möjligt orsakssamband där samma gen är involverad i produktionen av vissa pigment (röda pteriner i detta fall) och i regleringen av produktionen av viktiga signalsubstanser i hjärnan. Detta skulle alltså kunna förklara varför olika färgvarianter av murödla uppvisar skillnader i beteende och partnerval, säger Leif Andersson professor vid Uppsala universitet, Texas A&M University och SLU (Sveriges lantbruksuniversitet).

Genflöde mellan arter vanligare än väntat

En annat spännande upptäckt var att skillnaden i DNA-sekvensen mellan genvarianter var mycket större än förväntat. Upp till sex gånger större än vad man i genomsnitt hittar mellan människa och schimpans. Vidare analys visade att dessa genvarianter inte var begränsade till murödlan utan förekommer även bland andra arter av ödlor i medelhavsområdet.

– En rimlig förklaring är att det sker ett visst genflöde mellan arter och att dessa färgvarianter upprätthålls hos olika arter tack vare naturlig selektion. Det blir allt mer tydligt från en rad olika arter, bland annat våra studier av Darwinfinkarnas evolution, att genflöde mellan arter är mer vanligt än vad vi tidigare trott, säger Leif Andersson.

DNA tekniken gör det möjligt att avslöja genutbyten som har skett nyligen och för tusentals år sedan.

Artikel:
Regulatory changes in pterin and carotenoid genes underlie balanced color polymorphisms in the wall lizard. (Leif Andersson, Miguel Carneiro et al.) PNAS, 2019

Kontakt:
Leif Andersson, professor Uppsala universitet, Texas A&M University & SLU, Leif.Andersson@imbim.uu.se