Бабочки-геликонии обладают уникальной системы зрения, работающей совершенно по-разному в организме самцов и самок, причины чего пока не ясны, заявляют генетики в статье, опубликованной в журнале Molecular Biology & Evolution.

Бабочека-геликония Heliconius erato"Мы только сейчас начинаем понимать, что самцы и самки геликоний могут видеть мир совершенно другими глазами. То, какие цвета предпочитают опылители, очень сильно влияет на эволюцию цветов —  насекомые просто не будут посещать те соцветия, чей цвет им не нравится. Поэтому их окраска может меняться вместе с предпочтениями насекомых. Теперь выясняется, что на них могут влиять и половые различия в зрении бабочек", — заявила Адриана Бриско (Adriana Briscoe) из университета Калифорнии в Ирвине (США).

В последние годы ученые активно изучают то, как "общаются " цветковые растения и их опылители – бабочки, пчелы и другие насекомые. Изучение принципов их "диалога", как сегодня считают биологи, поможет нам понять, как возникли современные растения  и найти способы спасения пчел и других критически важных насекомых от вымирания, которое им угрожает из-за изменения климата, а также распространения вирусов и паразитов клещами Varroa.

Эти исследования уже привели к нескольким необычным и интересным результатам. К примеру, в прошлом году ученые обнаружили, что пчелы умеют "видеть" электрические поля и пользуются этим для оценки качества нектара в цветах, а некоторые цветы научились обманывать насекомых, приманивая плотоядных мушек запахом умирающей пчелы.

Бриско и ее коллеги открыли еще одну необычную черту взаимоотношений насекомых и растений, изучая геномы бабочек-геликоний вида Heliconius erato. Эти насекомые, как рассказывают ученые, живут в тропиках Южной Америки и их можно легко заметить по яркой черно-красной окраске их крыльев, и необычным "шипастым" гусеницам. Их взрослые особи живут необычно долго, несколько месяцев, что делает их особенно ценными опылителями.

Эти бабочки, с точки зрения генетики, являются обладателями уникального "ноу-хау" для мира животных – в их глазах содержится  не один, а два типа светочувствительных рецепторов, при помощи которых они видят лучи ультрафиолета. Подобное умение, как считали эволюционисты, играет важную роль в жизни бабочек и их общении друг с другом, так как их крылья покрыты необычным пигментом, который можно увидеть только в ультрафиолете.

Как оказалось, не все так просто – пытаясь понять, как возникли эти гены, ученые обнаружили, что их работа различается в организме самок и самцов. У самцов, по пока не понятным причинам, ген UV1, отвечающий за распознавание "мягкого" ультрафиолета, не работает вообще, из-за чего их зрение должно кардинальным образом отличаться от того, как видят мир самки. Фактически, как отмечают ученые, это первый пример того, как различия между полами могут отражаться на зрении самцов и самок.

Почему это так, ученые пока не знают, но они предполагают, что причины этого кроются в особенностях полового поведения этих бабочек. Отсутствие гена UV1, "общего" для всех геликоний, может помогать самцам отличать самок своего вида от родственных им бабочек, часто маскирующихся под Heliconius erato, ориентируясь на ультрафиолетовое свечение пигмента их крыльев, "невидимое" для глаз других бабочек. 

Подобные различия, как считают ученые, могут быть характерны и для других бабочек и прочих опылителей. Их, по мнению Бриско и ее коллег, следует учитывать при реализации различных экологических мер по разведению опылителей и их спасению в дикой природе.

Источник: РИА Новости

Чтобы получить наиболее эффектный узор, который отпугивал бы хищников, бабочки геликонии используют сложную эволюционно-генетическую технику обмена генами между видами.

Геликонии были открыты в американских тропиках и субтропиках в прошлом веке и с тех пор служат благодарным объектом в исследованиях генетиков. Эти бабочки несут на крыльях характерный чёрно-красный узор, который должен напоминать хищникам о ядовитости. Узор разнится от вида к виду, и многообразие вариантов окраски делает геликоний удобным объектом для эволюционно-генетических штудий.

Очевидно, в ходе эволюции задачей бабочек было научиться как можно более эффективно отпугивать хищников. Чтобы добиться этого, геликонии используют довольно необычный метод. В статье, опубликованной в журнале Nature, международная группа исследователей сообщает о «межвидовом промискуитете», посредством которого бабочки получают возможность выбрать из множества вариантов окраски самый пугающий. Учёные проанализировали геномы видов с повторяющимися мотивами в узорах на крыльях. Оказалось, что сходство в окраске сопровождается сходством геномов: целые комплексы генов, отвечающих за распределение пигмента, оказались одинаковыми у нескольких разных видов.

Причиной этого, по словам учёных, может быть только интрогрессия, или межвидовая гибридизация. Мы привыкли к тому, что при межвидовом скрещивании не получается плодовитого потомства: первое поколение гибридов оказывается последним. Но в некоторых случаях это правило может не соблюдаться, если гибридный потомок будет скрещиваться с представителями родительских видов. В результате родительский вид обогатится вариантами генов, принадлежащими другому виду, тому, с которым они до этого дали жизнь гибриду.

Такой путь обмена генами — явление чрезвычайно редкое, особенно у животных (у растений интрогрессия случается чаще). Обычно изменения в признак вносятся посредством мутаций и последующего отбора наиболее удачного варианта. Но этот способ слишком медлен. Обмен же генами и блоками генов между видами позволяет искать удачные варианты признака гораздо быстрее. Очевидно, бабочкам геликониям удалось овладеть этой сложной, но весьма эффективной эволюционно-генетической техникой.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА