Ученые обнаружили, что эволюция глаз бабочек зависит от пола
Эволюционные биологи из Калифорнийского университета в Ирвайне, анализируя гены, контролирующие цветочувствительные фоторецепторы, и структурные компоненты самого глаза, обнаружили, что самцы и самки одного конкретного вида бабочек видят мир по-разному из-за связанных с полом эволюционных признаков.
Исследование, опубликованное в журнале Molecular Biology and Evolution, дает новое представление о селективных факторах среды, которые направляют эволюцию глаз бабочек.
Под руководством Адрианы Д. Бриско, профессора экологии и эволюционной биологии Школы биологических наук Айялы, ученые обнаружили, что у вида бабочек Heliconius erato существует различный набор зрительных фоторецепторов в зависимости от пола. Самки этого вида содержат два типа гена ультрафиолетового опсина (UVRh1 и UVRh2), в то время как у самцов отсутствует UVRh1.
Результаты удивили группу, поскольку ни у одного другого животного не было обнаружено связанных с полом различий в строении глаза, зависящих от подавления гена опсина. Исследователи также отметили, что фиолетовые рецепторы, контролируемые экспрессией генов ультрафиолетового опсина, могут способствовать распознаванию вида между Heliconius erato и другими бабочками.
«Мы только начинаем понимать, что самцы и самки Heliconius видят мир разными глазами», — сказала Бриско. — «Предпочтения опылителей могут оказывать огромное влияние на эволюцию окраски цветов, просто в силу того, какой цветок будет посещен. Цветы могут менять свою окраску, чтобы соответствовать тому, что видят бабочки; а половые различия добавляют еще один слой к истории этих взаимодействий».
Бриско и ее коллеги были поражены половыми различиями, обнаруженными у вида Heliconius erato; однако еще предстоит выяснить, почему такие различия вообще возникли. Их открытие проливает свет на увлекательный способ, которым давление среды может привести к появлению нового зрительного рецептора.
«Мы думаем, что это исследование вдохновит специалистов по зрительной экологии внимательнее присмотреться к поведению каждого пола — как они видят друг друга, как видят цветы и как находят места для откладывания яиц», — сказала она. — «Мы проверяем эту гипотезу, проводя в лаборатории тесты на цветовое зрение у самцов и самок бабочек Heliconius».
Бриско и соавтор исследования, постдокторант UCI Кайл Маккалок, добавили: «Обнаружение такого уровня разнообразия цветовых рецепторов у близкородственных бабочек подтверждает другие исследования, показывающие, что эволюция глаза — не всегда медленный и консервативный процесс. Как научное сообщество, мы до сих пор не уверены, почему одни линии диверсифицируются и используют гораздо больше цветовых рецепторов, чем другие, но с этим исследованием мы можем сформулировать новые гипотезы, чтобы ответить на эти вопросы. В частности, будет интересно узнать, какие механизмы в процессе развития приводят к этим половым и видовым различиям в глазу, и какие факторы отбора — выбор партнера, поиск пищи, откладка яиц — приводят к этим различиям у Heliconius».