Как бабочки-медведицы используют яд для привлечения партнёров
Бабочки-медведицы (Utetheisa ornatrix) питаются исключительно растениями рода Crotalaria, содержащими токсичные пирролизидиновые алкалоиды. Они используют эти токсины для защиты яиц, отпугивания хищников и производства феромонов.
Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, проливает свет на генетические основы этой уникальной адаптации.
Ключевые открытия
- Расшифрован геном бабочки-медведицы. Учёные обнаружили, что у неё есть две копии гена, кодирующего специальный фермент, который окисляет алкалоиды, делая их безвредными для самой бабочки. Вторую копию, возможно, приобрели в процессе дупликации генов.
- Проанализированы геномы 150 музейных образцов, некоторым более века. Это позволило определить происхождение вида и его ближайших родственников. Исследование стало первым, где для изучения эволюции узора крыль у бабочек использовали сухие музейные экземпляры.
- Обнаружена исключительная продолжительность жизни — до 50 дней, что в 4–5 раз больше, чем у средней бабочки. Учёные связывают это с химической защитой: даже будучи пойманной, бабочка часто выживает, так как хищник её отпускает.
Роль алкалоидов в размножении
Токсины играют центральную роль в брачном ритуале:
- Самка выделяет феромоны на основе алкалоидов.
- Самец, привлечённый запахом, демонстрирует особые пушистые структуры, нити которых также содержат алкалоиды.
- Если качество и количество токсинов у самца устраивает самку, происходит спаривание.
- Самец оставляет сперматофор с алкалоидами, которые самка использует вместе со своими запасами для защиты яиц. Это редкий пример бипарентальной химической защиты потомства у насекомых.
Исследование показывает, как стресс от взаимодействия с токсинами мог стать движущей силой для эволюции как долголетия, так и уникального механизма детоксикации у этих бабочек.