На крыльях чешуекрылых

Ученые из Университета Манитобы (Виннипег, Канада) частично раскрыли секрет того, как бабочки (отряд Lepidoptera) создают свои яркие узоры. Они расшифровали генетический код, определяющий распределение цветовых паттернов на разных частях крыла в процессе развития.

Ключевое открытие: новый компартмент

Биолог доктор Джеффри Маркус и его бывший аспирант Рухолла Аббаси обнаружили, что во время перехода от гусеницы к куколке бабочки используют общий набор транскрипционных факторов (коды, включающие и выключающие гены), которые создают несколько компартментов (разделов) в их крыльях.

• Ранее считалось, что существует только два таких крыловых компартмента.
• Маркус и Аббаси показали, что и у бабочек, и у мух на каждом крыле фактически есть три компартмента.

Новая граница

Ученые открыли ранее неизвестный, но критически важный компонент системы, формирующей передне-заднюю (ось "голова–хвост") структуру крыла бабочки.

"Это граница компартмента: барьер, который предотвращает перемещение клеток через невидимую линию внутри ткани во время развития в задней части крыла. Она отвечает за организацию жилок и цветовых узоров, которые возникают там и в клетках окружающей области. Мы назвали эту новую границу дальне-задней границей компартмента", — говорит доктор Джеффри Маркус.

"Генетические адреса" для глазков

Исследование позволило сформулировать новую гипотезу о "генетических адресах", ответственных за размещение глазков на крыле и позволяющих им быть похожими или отличаться друг от друга на одной поверхности крыла.

Экологическое значение и методология

Способность создавать разнообразные цветовые паттерны имеет важные последствия для экологии бабочек, которые используют эти узоры для выбора партнера, камуфляжа и отпугивания хищников.

Работа была необычной тем, что фокусировалась на бабочках, а не на плодовых мушках (дрозофилах), которых чаще всего изучают биологи насекомых. Примечательно, что четыре десятилетия исследований крыльев насекомых не позволили обнаружить этот компартмент.

"У бабочек мы можем использовать цветовые узоры как ориентиры, что делает лежащую в основе архитектуру развития всех крыльев насекомых более очевидной", — объясняет Маркус.

Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports издательской группы Nature.