» » Секрет "актерского мастерства" бабочек Heliconius numata

Секрет "актерского мастерства" бабочек Heliconius numata

Секрет

Европейским ученым удалось раскрыть секрет "актерского мастерства" бабочек Heliconius numata, которые способны подражать внешности других видов, меняя окраску и форму крыльев своих потомков при помощи "супергена" маскировки, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.Группа ученых под руководством Матье Жорона (Mathieu Joron) из Национального музея естественной истории в Париже проанализировала геном Heliconius numata. "Нас поразило то, что мы обнаружили. Эти бабочки - настоящие насекомые-"трансформеры"... Один-единственный генетический ключ позволяет им подражать нескольким другим бабочкам - прямо как в научной фантастике!" - пояснил Жорон.Среди животных-"актеров" существует два типа подражания: мимикрия Бейтса - копирование облика ядовитых животных вполне безобидными существами, и мимикрия Мюллера - сходство во внешнем облике между несколькими разными "несъедобными" видами. Как правило, один генетический ключ в геноме такого "актера" контролирует весь набор генов, ответственных за копирование формы и цвета тела и крыльев объекта "подражания". Такое сочетание из ключа и генов называется "супергеном".К числу таких "актеров" относится и ярко-рыжая бабочка Heliconius numata из семейства нимфалид, похожая по своему внешнему виду на ядовитых бабочек-данаид.Естественный отбор должен способствовать выживанию только тех бабочек, которые являются хорошими "актерами", и поэтому изменчивость этих участков генома должна быть крайне невысокой. С другой стороны, рост популяции мимиков (обладающих хорошими способностями к мимикрии) должен привести к уменьшению эффективности маскировки - хищные виды перестанут доверять "знакам опасности", которым подражают бабочки-"актеры", и будут пробовать на вкус всех таких насекомых.Считается, что Heliconius numata могут "распределять" риск, подражая сразу нескольким видам несъедобных бабочек. С другой стороны, разнообразие форм и цвета крыльев этой бабочки могут объясняться местными различиями в устройстве генома.Жорон и его коллеги изучили генетические механизмы выбора "маскировки", проанализировав то, как менялся набор "включенных" и "выключенных" генов в геномах бабочек из нескольких популяций Heliconius numata. Сравнение геномов показало, что один из участков в геноме всех бабочек - "суперген" длиной в несколько сотен тысяч нуклеотидов-"букв" ДНК - оставался практически неизменным.Ученые секвенировали фрагмент в 1 миллион нуклеотидов рядом с "супергеном" и обнаружили, что "суперген" состоит из двух разных участков длиной в 400 и 138 тысяч оснований, которые содержат 18 и 13 генов, управляющих внешним видом Heliconius numata.Авторы статьи сравнили структуру "супергена" у 156 бабочек Heliconius numata и установили, что "включение" или "выключение" этих участков определяет вид "маскировки". Как отмечается в статье, такое устройство супергена позволяет бабочкам хранить в своем геноме три разных варианта маскировки. В случае, если оба участка супергена "выключены", бабочка теряет все способности к мимикрии и быстро становится жертвой хищников. Сравнение геномов показало, что эти участки сохраняются в первозданном виде даже при скрещивании генетически отдаленных особей из разных географических областей.Ученые полагают, что похожий механизм мог развиться и у другого вида бабочек - березовой пяденицы, которая приспособилась к появлению копоти и сажи на деревьях в индустриальной местности, сменив свой "березовый" окрас на серый.