Эволюция непредсказуема: исследование бабочек Heliconius меняет представления

Международная команда учёных, изучавшая бабочек Heliconius в Смитсоновском институте тропических исследований (STRI) в Панаме, столкнулась с загадкой: как неродственные пары бабочек от Перу до Коста-Рики неоднократно эволюционируют, приобретая почти одинаковые узоры на крыльях? Ответ, опубликованный в Current Biology, навсегда меняет понимание эволюции.

Главный вывод: хотя эволюция сходных цветовых узоров у Heliconius может быть вызвана одинаковыми факторами (например, избеганием хищниками определённого вида), путь к этому результату непредсказуем. Это подчёркивает роль истории и случайности в формировании генетических путей, ведущих к мимикрии.

Метод: Учёные использовали технологию CRISPR/Cas9, чтобы "выключить" один ген — WntA — у 12 различных видов и их вариантов. Это позволило проверить, используют ли бабочки с одинаковыми узорами одинаковые генетические пути для окраски крыльев.

Результат: Бабочки с идентичными узорами не использовали одинаковые молекулярные стратегии. Ген WntA играет широкую роль в эволюции большинства цветовых узоров, но его точное применение для окраски конкретной области крыла непредсказуемо.

Аналогии от авторов:

• Арно Мартен: "Представьте две команды, которым дали одинаковые кубики Lego и попросили собрать одно и то же устройство. Каждая команда подходит к задаче по-разному, но в итоге результат одинаковый".
• Риккардо Папа: "Представьте одни и те же ноты, сыгранные на разных инструментах!"

Контекст: Яркие крылья Heliconius — это сигнал хищникам о токсичности и самкам о правильном выборе партнёра для спаривания. Эти две силы ведут к сходству узоров у групп бабочек, изолированных в горных долинах Анд.

Будущие вопросы: Как ген WntA взаимодействует с другими генами, чтобы создать красную или чёрную область? Как контролируется активность этого гена?