Как бабочки получили свои пятна
Ученые из Кембриджа обнаружили «горячие точки» в генах бабочек, которые, как они полагают, объясняют один из самых необычных примеров мимикрии в природе.
Бабочки Heliconius (пассифлоровые) обитают в Америке. Два вида — H. melpomene и H. erato — не могут скрещиваться, но эволюционировали, чтобы идеально подражать окраске друг друга.
Их черные крылья с пятнами красного и желтого цвета сигнализируют птицам о токсичности и несъедобности. Мимикрия усиливает этот предупреждающий сигнал.
Ученые изучают этих бабочек с 1860-х годов как классический пример эволюции. Теперь современные технологии секвенирования позволили исследовать лежащую в основе генетику.
Международная группа ученых, которая разводила бабочек в Панаме в течение последнего десятилетия, искала гены, ответственные за узоры на крыльях, и ответ на вопрос, одни и те же ли гены у двух разных видов ответственны за мимикрию.
Генетические «горячие точки»
Результаты, опубликованные в журнале PLoS Genetics, показывают, что участки генома, связанные с рисунком крыльев, очень малы — это аналоги генетических «горячих точек».
«Наши результаты подразумевают, что, несмотря на многие тысячи генов в геноме, есть только один или два, которые полезны для изменения этого цветового узора. Кажется, что эволюция может быть сконцентрирована в довольно небольших областях генома — или горячих точках — в то время как остальная его часть не сильно меняется», — говорит доктор Крис Джиггинс.
Исследование также показало, что очевидные гены-кандидаты, участвующие в окраске или узоре крыльев у других видов, по-видимому, не задействованы в мимикрии пассифлоровых бабочек.
«Мы считаем, что более вероятен какой-то новый метод клеточной сигнализации, что довольно интригующе и может быть важно для многих других видов насекомых», — отмечает Джиггинс.
Следующий этап исследования — изучение других признаков, например, поведения, поскольку бабочки имеют предпочтения к определенным цветам и используют узоры крыльев для выбора партнера. По-видимому, те же области генома контролируют это поведение, а также рисунок крыльев.