Ученые нашли ДНК-переключатель сезонной адаптации у бабочек

Сингапурские ученые обнаружили простой ДНК-«переключатель», который позволяет тропическим бабочкам менять размер «глазков» на крыльях в зависимости от температуры. Это открытие проливает свет на эволюцию чувствительности живых организмов к окружающей среде и может помочь в разработке стратегий по сохранению видов в условиях меняющегося климата.

Многие насекомые обладают удивительной способностью приспосабливаться к окружению, вплоть до смены окраски в зависимости от времени года. Такая сезонная гибкость, называемая пластичностью, помогает им выживать, но ее эволюционное происхождение долгое время оставалось загадкой. Команда под руководством профессора Антонии Монтейро из Национального университета Сингапура сосредоточилась на африканской бабочке Bicyclus anynana. В дождливый сезон у этих бабочек на крыльях появляются более крупные и заметные «глазки», а в сухой – они становятся меньше. Такая смена внешнего вида повышает шансы на выживание в каждом из сезонов, а запускает этот механизм температура, при которой развиваются гусеницы.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Ecology & Evolution, выявило главный управляющий ген под названием Antennapedia, или Antp. Ученые установили, что его активность меняется в зависимости от температуры, при которой содержались бабочки. Экспериментально нарушив работу этого гена, команда подтвердила его ключевую роль – размер «глазков» уменьшился, особенно у насекомых, выросших в более теплых условиях.

Дальнейший анализ привел к еще одному важному открытию – ранее неизвестному участку ДНК, который существует только у бабочек-сатирид. Этот генетический «переключатель» запускает работу гена Antp именно в клетках, формирующих центр «глазков» на крыльях. Отключение этого элемента снизило способность бабочек адаптировать размер рисунка к температуре, доказывая его решающий вклад в эволюцию сезонной гибкости.

«Поразительно, что такой простой генетический механизм может лежать в основе сложной чувствительности к окружающей среде у целой группы насекомых, – отмечает доктор Тянь Шэнь, первый автор статьи. – Эти открытия открывают путь для будущих исследований роли подобных «переключателей» в формировании адаптаций и помогут разработать более эффективные подходы к сохранению дикой природы в условиях меняющегося климата».

Камила Нургалиева

Камила Нургалиева – ведущий обозреватель издания «Экозор», чьи публикации охватывают широкий спектр экологических проблем: от молекулярных исследований до глобальных климатических процессов. Журналистка глубоко анализирует изменения климата, освещая такие темы, как опреснение Индийского океана , ускоренное потепление в горных районах и таяние ледников, ведущее к миграции населения в Непале. В центре ее внимания часто оказывается дикая природа и ее адаптация к антропогенному воздействию – Камила пишет о генетических особенностях косаток , изменении поведения медведей рядом с людьми и угрозах для опылителей, включая открытие новых видов пчел и защитные реакции шмелей.

Значительная часть работ автора посвящена взаимосвязи экологии и экономики, в частности, вопросам сельского хозяйства и продовольственной безопасности в развивающихся странах, таких как Мьянма и Замбия. Камила Нургалиева поднимает острые социальные темы, исследуя наследие колониализма в науке , политические истоки конфликтов за ресурсы и обязательства стран по международным климатическим соглашениям. Она также уделяет внимание технологическим и промышленным аспектам, рассказывая о циркулярной экономике в космической отрасли , неучтенных выбросах парниковых газов в Германии и проблемах перехода Африки на чистое топливо. Материалы журналистки часто затрагивают тему загрязнения, будь то влияние «вечных химикатов» на морских млекопитающих или разрушительные последствия нелегальной золотодобычи.