Генетические исследования раскрывают тайну "кузенов"
Исследователи из Университета штата Северная Каролина и Университета Юты определили гены, которые обеспечивают репродуктивную изоляцию двух близкородственных видов ночных бабочек — табачного листовёрта (Heliothis virescens) и Heliothis subflexa.
Ключевое открытие
Учёные выяснили, что за способность самцов распознавать специфический половой феромон своего вида отвечает небольшой набор генов обонятельных рецепторов. При переносе этих генов от H. virescens к H. subflexa гибридные самцы начинали реагировать на феромон самок табачного листовёрта так же, как и самцы этого вида.
Методология
- Скрещивание: Виды были скрещены в лаборатории в Роли.
- Испытания в аэродинамической трубе: В Юте исследовалось поведение бабочек и их реакция на различные смеси феромонов.
- Электрофизиология: С помощью микроэлектродов, введённых в клетки антенн, измерялась нейронная реакция на феромоны двух видов. Было установлено, что эта реакция в основном контролируется унаследованными генами рецепторов.
Эволюционный парадокс
Исследование даёт ключ к пониманию эволюционного парадокса: как могли возникнуть новые виды мотыльков, если естественный отбор действует против любых изменений в феромонной смеси самок или в рецепторах самцов, которые не распознаются особями противоположного пола своего вида. Ранее считалось маловероятным, что необходимые изменения у самцов и самок могли произойти одновременно.
Значение работы
Как заявил энтомолог доктор Фред Гулд, это открытие — первый шаг к пониманию того, как тысячи видов мотыльков могли эволюционировать. Оно касается эволюции так называемых признаков с несводимой сложностью — систем, которые кажутся слишком сложными для постепенного развития путём естественного отбора.
Сейчас, обладая знанием генов коммуникации у самцов (из этого исследования) и самок (из предыдущих работ), учёные надеются реконструировать эволюционные события, приведшие к видообразованию у мотыльков, и окончательно решить эту загадку.
Исследование опубликовано в онлайн-издании Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).