Как на крыльях бабочки появляются узоры: ответ ученых01.09.2024 10:15

Международная группа исследователей обнаружила удивительный генетический механизм, который влияет на появление ярких и сложных узоров на крыльях бабочек. Оказалось, молекула РНК, а не белок, как считалось ранее, играет ключевую роль в распределении черного пигмента на крыльях. Об открытии ученых пишет Phys.org.

То, как именно бабочки способны генерировать яркие узоры и цвета на своих крыльях, завораживало биологов на протяжении столетий. Генетический код, содержащийся в клетках развивающихся крыльев бабочек, диктует определенное расположение цвета на чешуйках крыла — микроскопических плитках, которые формируют узоры крыльев — аналогично расположению цветных пикселей для формирования цифрового изображения. Взлом этого кода имеет основополагающее значение для понимания работы наших собственных генов.

Ученые обнаружили ген, который производит молекулу РНК, контролирующую места появления темных пигментов во время метаморфозы бабочки. Используя метод редактирования генома CRISPR, эксперты увидели, что при удалении гена, который производит молекулу РНК, бабочки полностью теряют свои черные пигментированные чешуйки. Это позволило доказать наличие четкой связи между активностью РНК и развитием темного пигмента.

«То, что мы обнаружили, было поразительным. Молекула РНК напрямую влияет на то, где на крыльях появляется черный пигмент, формируя цветовые узоры бабочки неожиданным для нас образом», — комментирует ученый Луки Ливраги из Университета Джорджа Вашингтона.

Специалисты изучили активность молекулы РНК во время полного цикла развития крыла бабочки. Их удивил тот факт, что она с исключительной точностью функционирует там, где в конечном итоге на крыле развиваются черные чешуйки.

В ходе исследования изучали несколько бабочек,  эволюционная история которых разошлась около 80 миллионов лет назад. Эксперты обнаружили, что у каждого из этих видов РНК эволюционировала, чтобы контролировать новые размещения в узорах темных пигментов. Полученные результаты не только бросают вызов устоявшимся предположениям о генетической регуляции, но и открывают новые возможности для изучения того, как развиваются видимые признаки у животных.

Ранее ученые выяснили, что бабочки и мотыльки во время полета накапливают так много статического электричества, что цветочная пыльца может притягиваться к ним через воздушные зазоры размером в несколько сантиметров.