科学者たちは、進化が1億2000万年以上もの間、同じ遺伝的「カンニングペーパー」に依存してきた証拠を発見した。これは、地球上の生命が高校の生物の先生が教えたよりも少し予測可能かもしれないことを示唆している。
ヨーク大学とウェルカム・サンガー研究所が率いる国際チームは、南米の熱帯雨林に生息する蝶と蛾に注目した。これらの種は遠い親戚関係にあるにもかかわらず、捕食者に「食べるな」と叫ぶような驚くほど似た翅の色模様を共有している——これは擬態として知られる現象だ。研究者たちは、7つの遠縁種にわたってこれらの共有された色模様を制御する遺伝子を特定した。驚いたことに、蝶と蛾の両方が、ほぼ同一の警告色を生み出すために、同じ2つの遺伝子、ivoryとoptixに繰り返し依存していた。
遺伝子自体をいじる代わりに、進化は調節要素——遺伝子のオン・オフを制御する遺伝的「スイッチ」——をいじった。蝶では、これらのスイッチは種を超えて同様の方法で変更されていた。しかし蛾はひねりを加えた：それは、蝶の一種で見られる戦略と非常によく似た反転メカニズム（DNAの大きな塊が逆さまに反転する）を使用していた。
ヨーク大学のカンチョン・ダスマハパトラ教授は、「収斂進化——多くの無関係な種が独立して同じ形質を進化させること——は生命の樹全体で一般的です。しかし、この現象の遺伝的基盤を調査する機会はめったにありません」と述べた。彼はさらに、蝶と蛾は恐竜の時代から同じ遺伝的トリックを使ってきた——これは、創造性の見方によっては安心するか、がっかりするかのどちらかだ——と付け加えた。
この発見はジャーナルPLoS Biologyに掲載され、進化は常にランダムではないことを示唆している。代わりに、繰り返し現れる遺伝的経路に従うことができる。ウェルカム・サンガー研究所のジョアナ・マイヤー教授は、「これらの遠縁の蝶と蛾はすべて有毒で、鳥が食べようとするとまずい味がします。鳥が特定の色模様が『食べるな、有毒だ』を意味することをすでに学習しているなら、他の種が同じ警告色を示すことは有益です」と述べた。
進化がしばしば確立された遺伝的経路をたどることを理解することは、科学者が種が環境変化や気候変動にどのように反応するかを予測するのに役立つかもしれない。自然が同じ生物学的解決策を再利用する傾向があるなら、将来の適応を予測することはより達成可能になる——これは、進化的に何が来るかを知るのが好きな人にとっては素晴らしいニュースだ。