Ученые изменили цвет крыльев бабочки

Ученые Йельского университета выбрали самого скоротечного посредника для своей новаторской работы по биомимикрии: они изменили цвет крыльев бабочки, сообщает портал sciencedaily.com. При этом они создали первое структурное изменение цвета у животного путем воздействия на эволюцию. Открытие может иметь большое значение для физиков и инженеров, пытающихся использовать эволюционные принципы в разработке новых материалов и устройств. Исследование появляется на этой неделе в журнале Труды Национальной академии наук. «Нашей задачей было представить новый целевой цвет крыльев бабочки без знания того, достижим ли этот цвет, и добиться его постепенной селекцией с помощью популяций живых бабочек», рассказывает Антония Монтейро, бывший профессор экологии и эволюционной биологии Йельского университета, в настоящее время работающая в Национальном университете Сингапура. В данном случае, Монтейро и ее команда изменили цвет крыльев бабочки Bicyclus anynana с коричневого на фиолетовый. Им понадобилось только шесть поколений отбора. Мало что известно о том, как структурные цвета эволюционируют в природе, хотя исследователи широко изучали такие механизмы в последние годы. Большинство попыток биомимикрии подразумевают нахождение желаемого результата в природе и старания просто скопировать его в лаборатории. «Сейчас инженеры по материалам создают сложные материалы для выполнения нескольких функций. Пространство параметров для проектирования таких материалов огромно, так что отыскать оптимальную конструкцию нелегко», говорит Хуэй Цао, заведующий отделом прикладной физики в Йеле, который также работал над исследованием. «Вот почему мы можем учиться у природы, которая во многих случаях получила оптимальные решения с помощью естественной эволюции в течение миллионов лет». У нас вы можете купить лучшие деревянные игрушки для ваших детей по оптимальной цене! В самом деле, как объяснили ученые, природные алгоритмы отбора могут выбирать несколько характеристик одновременно – что является стандартной процедурой в мире природы. Желаемый цвет для крыльев бабочки был получен путем изменения относительной толщины чешуек крыла – в частности, находящихся в нижнем слое. Изменение цвета с коричневого на фиолетовый отняло меньше года селективного разведения. Одной из причин выбора для эксперимента Bicyclus anynana, по словам Монтейро, было то, что эти бабочки имеют виды-«кузены», которые дважды независимо развили фиолетовый цвет крыльев. Воспроизводя такое изменение в лаборатории, команда Йельского университета показала, что популяции бабочек обладают высоким уровнем генетической изменчивости, регулирующей толщину чешуек, что позволяет им быстро реагировать на новые селективные условия. «Мы просто подумали, что если естественный отбор смог изменить цвет крыльев у членов этого рода бабочек – возможно, мы тоже сможем», говорит Монтейро.