Генетики объяснили потемнение «дарвиновских» бабочек в индустриальную эпоху — Naked Science
02.06.2016
4 минуты
Редакция

Генетики объяснили потемнение «дарвиновских» бабочек в индустриальную эпоху

Классический пример работы механизмов эволюции получил генетическое объяснение. Мутация, связанная с «индустриальным» потемнением крыльев березовой пяденицы, оказалась вставкой в ген, контролирующий рост и деление клеток.

lichte_en_zwarte_versie_berkenspanner

История березовых пядениц (Biston betularia) стала одним из классических примеров движущего отбора в эволюции. Вплоть до XIX в. эти бабочки поголовно имели бело-серую окраску, помогавшую им мимикрировать под кору березы. Однако затем стали все чаще появляться почти черные меланистические формы: индустриальная революция, которая базировалась на сжигании угля, привела к выбросам в атмосферу больших количеств сажи. Стволы берез темнели, и потому лишь более темные бабочки могли по-прежнему эффективно скрываться на них от птиц.

 

Этот процесс, названный индустриальным меланизмом, проявлялся более столетие. К 1950 году уже около 90% пядениц, живущих близ крупных промышленных центров Великобритании, были черными. Однако по мере повышения экологических стандартов и переноса производства из развитых стран в развивающиеся качество местного воздуха стало улучшаться. Уже в 1970-х обычные «рябые» березовые пяденицы стали возвращаться, а сегодня они составляют 90% популяций.

 

К сожалению, эта яркая эволюционная история остается неполной: до сих пор не была известна генетическая основа быстрых изменений, происходивших с бабочками. Лишь в 2011 г. исследователь из Ливерпульского университета Илик Сакьери (Ilik Saccheri) и его коллеги сумели локализовать возможную мутацию на одной из хромосом насекомого. В своей новой работе, результаты которой публикует журнал Nature, они установили последовательность ДНК этого подозрительного участка у «белых» и «черных» пядениц, обнаружив целых 87 отличий. Расширив поиск, авторы проанализировали эти 87 мутаций на более широкой выборке – 283 «белых» и 110 «черных» бабочек. И лишь тогда виновная в перемене окраски мутация была найдена.

 

У 95% меланистических пядениц имеется небольшая вставка, мобильный генетический элемент, появившийся в гене cortex, описанном для дрозофил, у которых он участвует в клеточном делении и эмбриональном развитии. Такой вариант оказался неожиданным для ученых. Пока что они не могут объяснить, как именно мутация cortex могла сказаться на окраске крыльев. Однако возможный механизм все-таки имеется.

 

Дело в том, что окраска крыльев бабочки определяется крошечными чешуйками, которые покрывают их подобно мозаике. Появление и рост чешуек разного цвета происходит не одновременно, и если cortex повлиял на их развитие, он мог изменить и окраску пядениц.

Вчера, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

Позавчера, 14:09
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи полагают, что усваивание алкоголя, возможно, позволило предкам человека разумного возвыситься над другими видами.

Позавчера, 13:16
2 минуты
Илья Ведмеденко

Российское телевидение показало, что находится внутри так называемого ядерного чемоданчика — устройства, содержащего коды, которые в случае необходимости должны привести в действие ядерный арсенал страны.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

4 декабря
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

Вчера, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: