Генетики объяснили потемнение «дарвиновских» бабочек в индустриальную эпоху — Naked Science
02.06.2016
4 минуты
Редакция
138

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, 15:12
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

Вчера, 09:37
7 минут
Сергей Васильев

Магнитосфера Земли была достаточно сильной еще до того, как у планеты появилось внутреннее ядро и заработал механизм «геомагнитного динамо»: похоже, на первых этапах ее подпитывал совершенно другой механизм.

Вчера, 14:50
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: