Генетик из MSU помог найти ген бабочки, ключ к вековому вопросу

Ассистент-профессор Университета штата Миссисипи Брайан Каунтерман, годами спавший в гамаках в диких лесах Перу и Панамы и собравший сотни тысяч образцов красочных насекомых, помогает разгадать сложную загадку.

Проблема, существующая более века, касается секрета бабочки Heliconius — оранжево-чёрно-жёлто-красного насекомого, которое неохотно раскрывало происхождение своей яркой окраски.

Для эволюционных биологов и особенно генетиков, таких как Каунтерман, эти бабочки (обычно называемые пассифлоровыми) — идеальные объекты для изучения важного научного вопроса: как организмы изменяются, чтобы выжить?

Последнее десятилетие исследователь из отдела биологических наук университета входит в международную команду, использующую полевые эксперименты, генетическое картирование, популяционную генетику и филогенетику для изучения биологии и истории этих бабочек.

Пассифлоровые бабочки распространены по всей Южной и Центральной Америке. Учёные годами наблюдали, что Heliconius с определёнными красными узорами выживают в одних областях, а другие — нет.

«Есть очень мало случаев, когда мы знаем, какие именно признаки определяют, выживет ли организм в природе», — сказал Каунтерман. Он и команда исследователей недавно обнаружили ген, ответственный за различные красные узоры на крыльях.

Их находка была представлена в июльском номере журнала Science.

Каунтерман пояснил, что бабочки используют красный цвет как предупреждающий сигнал для птиц и других хищников о своей ядовитости.

«Это один из первых примеров, когда мы нашли генетическое изменение, которое позволило организму жить или умереть в природе», — отметил он, добавив, что обнаружение «красного гена» — лишь первый шаг к пониманию их выживания.

Каунтерман и его команда проанализировали этот ген, чтобы реконструировать, когда развились различные красные узоры. Это дало важные ключи к пониманию того, как быстро новые адаптации могут возникать и распространяться в популяциях, занимающих почти целые континенты.

Это исследование было представлено на обложке декабрьского номера Proceedings of the National Academy of Sciences США.

Для учёных ответы на эти вопросы могут пролить свет на то, как и почему развилось мировое разнообразие. И это ещё не всё.

Сейчас Каунтерман входит в команду, секвенирующую весь геном Heliconius — один из первых геномов бабочек. Это должно открыть дверь к новому уровню вопросов о биологических причинах существования одной из самых харизматичных групп организмов на Земле.

Хотя эти исследования касаются одних из самых нежных и завораживающих созданий природы, они являются частью более серьёзного поиска ответа на вопрос, который большинство людей задаёт себе в какой-то момент жизни:

«Как мир стал таким, какой он есть?» — сказал Каунтерман, обсуждая своё увлечение генетикой и биологией.