|
|
Красота бабочек зависит от генной регуляции
 Бабочки достигают одного и того же вида, используя одни и те же гены, но регулируются по-разному, согласно недавним исследованиям. Еще в 1879 году натуралист Фриц Мюллер отметил, что многие из бабочек Heliconius, которые он обнаружил в Амазонии, имели одинаковые сверкающие черные, красные и белые цвета крыльев, хотя они были разных видов. Он рассуждал, что бабочки стали напоминать поразительную окраску друг друга - указывать птицам, что они токсичны и их не следует, есть, помогая выживанию вида.
Эволюция бабочки
Как бабочки эволюционировали, чтобы быть похожими друг на друга, долгое время оставалось загадкой. Один из актуальных вопросов для эволюционных биологов заключается в том, пошли ли пары одинаковых видов бабочек одним и тем же путем, каждый раз используя один и тот же генетический механизм, или они эффективно изобретали новые механизмы с нуля? Новое исследование пытается ответить на этот вопрос. Исследования показывают, что, хотя у похожих видов Heliconius для окрашивания крыльев используется один и тот же ген, он, вероятно, находится под разным эпигенетическим контролем, что в конечном итоге указывает на то, что существует несколько способов достижения одной и той же окраски. Полученные данные дополняют результаты другого исследования, которое глубоко погрузилось в регуляторные сети, лежащие в основе цветового паттерна рода Heliconius, иллюстрируя, как насекомые используют относительно немного генов для создания такого поразительного разнообразия.
Цветовая гамма крыльев
Международное сотрудничество исследователей, решило сосредоточить свои исследования на WntA, одном из четырех основных генов, которые, как известно, играют важную роль в цветовой гамме крыльев у 40-видового рода Heliconius. В начале развития крыла гусеницы производят WntA, белок, который распространяется по крылу, создавая градиент концентрации, который инструктирует другие белки и гены создавать узоры определенного цвета на крыле. Известно, что WntA важен для создания характерных полос у многих видов Heliconius. Используя CRISPR-Cas9, команда выбила ген WntA в трех парах отдаленно связанных, но, по-видимому, идентичных видов, чтобы исследовать влияние на окраску. Объяснение исследователей заключалось в том, что если WntA сыграла точно такую же роль в формировании рисунка крыльев у похожих бабочек, то нокаутированные насекомые должны также выглядеть одинаково. Это оказалось не так. Например, отдаленно родственные центральноамериканские виды H. hewitsoni и H. pachinus, оба черного цвета и имеют две характерные тонкие белые полосы на переднем крыле и одну на заднем крыле. После того, как WntA был нокаутирован, двойная полоса Х. Хевицони слилась в одно большое белое пятно на нижнем переднем крыле, в то время как мутант H. pachinus нес два больших пятна у основания и на конце крыла.
Исследователи наблюдали сходные различия в границах окраски крыльев между когда-то похожими парами бабочек. Объяснение этих различий заключается в том, что WntA может подвергаться различной генетической регуляции
|
|
