Генетики объяснили потемнение «дарвиновских» бабочек в индустриальную эпоху — Naked Science
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
©Wikipedia

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Позавчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

Позавчера, 20:48
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

Позавчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Позавчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

Позавчера, 20:48
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

Позавчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

[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: