Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Science, a permis de montrer qu'une part de la spéciation en cours («c’est-à-dire de séparation en deux espèces distinctes») de deux variétés de phasmes, issues d'une espèce de phasme de Californie, nommée Timema cristinae, est due au processus de sélection divergente sous la pression de l’environnement qui s'exerce de façon prédictible et répétable sur certaines régions du génome.

Les phasmes, qui «vivent sur des plantes dont ils se nourrissent», imitent «à merveille les végétaux».

Les deux variétés de l'espèce Timema cristinae sur lesquelles a porté l'analyse correspondent à des écotypes adaptés à une espèce de plante hôte différente: en effet, «l'une des variétés porte une bande blanche sur son dos, qui lui permet de se fondre parmi les feuilles en forme d’aiguilles de la plante Adenostoma fasciculatum, tandis que l’autre variété, qui se nourrit d’une plante aux feuilles larges, Ceanothus spinosus, est dépourvue de bande».

Dans un premier temps, les génomes de ces deux écotypes, ont été comparés. Dans l'ensemble, les différences détectées entre eux étaient réparties tout au long de ceux-ci de sorte que «des milliers de régions étaient concernées». Cette observation «suggérait que toutes ces mutations étaient neutres, c'est-à-dire qu'aucune ne donnait prise à une sélection».

Cependant, certaines régions («les mêmes chez les deux écotypes»), qui «contenaient des gènes codant des protéines impliquées dans des fonctions précises, en particulier la liaison d’ions métalliques (le fer, par exemple) et de calcium», présentaient bien des mutations qui faisaient l'objet d'une sélection, car «les ions métalliques influent sur des caractères qui diffèrent entre les deux écotypes, tels que la pigmentation ou la forme des mandibules».

Cette observation fait penser que «les génomes des deux variétés évoluent en partie de façon similaire» de sorte que «la pression de sélection exercée par chaque plante hôte agirait de façon prédictible et répétable sur des régions du génome contenant des gènes clés impliqués dans l’adaptation à l’environnement».

Afin de tester cette hypothèse, dans un second temps, chaque variété de phasme a été transplantée sur la plante hôte de l’autre écotype et, un an plus tard, leur génome a été comparé à celui de la génération suivante.

Il est ainsi apparu que beaucoup de «régions génomiques les plus divergentes entre les phasmes d'origine et la nouvelle génération (qui avait survécu sur une nouvelle plante hôte) correspondaient à celles repérées lors de l’analyse précédente».

Ainsi, «dès la première génération, les variants des gènes clés de ces régions les plus adaptés aux nouvelles conditions environnementales sont sélectionnés, ce qui fait apparaître des caractères divergents».