Генетики объяснили, почему самцы и самки бабочек видят мир в разных цветах

Разные виды животных видят свое окружение по-разному, в зависимости от того, к какому диапазону чувствительны рецепторы их глаз. Например, насекомые, в отличие от нас, воспринимают ультрафиолетовые лучи, а для некоторых из них характерен даже половой диморфизм, при котором самцы и самки видят мир в разных красках. Генетические основы таких различий нашли биологи из Калифорнийского университета в Ирвайне. Их статья опубликована в журнале PNAS.

Половой диморфизм зрения обнаруживается у некоторых видов бабочек. Считается, что это делает для самок и самцов привлекательными разные виды цветков, ослабляя их конкуренцию за пищу. Такая особенность известна и для геликонид Heliconius charithonia — крупных бабочек, обитающих в Центральной и Южной Америке. Их самки различают ультрафиолет, а самцы — нет. Однако откуда возникают эти различия, до сих пор не было известно.

Чтобы выяснить это, Адриана Бриско (Adriana Briscoe) и ее коллеги решили установить полную последовательность генома геликонид. Но провести такую работу обычными методами секвенирования не удалось. Дело в том, что система определения пола у бабочек противоположна нашей: особую половую хромосому у них несут не самцы, а самки. Эта W-хромосома содержит множество одинаковых повторов, которые не позволяют автоматически соединить фрагменты ДНК, ориентируясь на их совпадающие концы.

Поэтому генетикам пришлось провести эту работу вручную, что, по их словам, потребовало немало времени и сил. В итоге последовательность ДНК W-хромосомы удалось установить. В ней обнаружили один из генов опсинов — светочувствительных пигментов, — который наследуется лишь вместе с половой хромосомой и достается только самкам. Геном бабочки включает несколько таких генов, расположенных на разных хромосомах, но варианта, чувствительного к ультрафиолету, у самцов нет.

Любопытно, что половой диморфизм цветового восприятия продемонстрирован и для некоторых обезьян Нового Света. Его механизмы пока не изучены, и неясно, какую эволюционную функцию выполняет эта необычная особенность.