Ученые создали бабочек с фиолетовыми крыльями за шесть поколений
Ученые использовали искусственный отбор, чтобы создать фиолетовые крылья у бабочки Bicyclus anynana, у которой они обычно коричневые. Антония Монтейру и ее коллеги отбирали и скрещивали бабочек, чешуйки крыльев которых отражали свет, наиболее близкий к длинам волн, создающим фиолетовый цвет. После шести поколений селекции исследователи получили бабочек, структура крыльев которых изменилась и стала отражать фиолетовый свет. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Цвет у живых организмов может быть химическим или структурным. Структурная окраска возникает из-за изменений на наноуровне, которые усиливают отражение определенных длин волн. Крылья бабочек имеют именно структурную окраску.
Чтобы понять, как эволюционирует этот цвет, команда Монтейру селективно скрещивала B. anynana в попытке получить фиолетовые крылья. Два близких родственника этой бабочки, B. sambulos и B. medontias, имеют фиолетовые чешуйки на задней стороне передних крыльев, но фиолетовых B. anynana в природе не встречалось.
Как создавали фиолетовый цвет:
- Измерили длины волн света, отражаемого крыльями B. anynana.
- Отобрали и скрестили особей, чьи крылья отражали свет, наиболее близкий к фиолетовому спектру.
- Повторили этот процесс шесть раз на протяжении восьми последовательных поколений.
По мере продолжения селекции отраженные длины волн смещались ближе к фиолетовому спектру. К шестому отбору бабочки обрели фиолетовые крылья.
Ключевое открытие:
- Исследование изменивших цвет крыльев показало, что толщина некоторых чешуек изменилась, что и повлияло на отражение света.
- У природно фиолетовых видов B. sambulos и B. medontias толщина некоторых чешуек оказалась схожей с измененными чешуйками у B. anynana.
- Однако типы чешуек, отражающих фиолетовый свет у родственных видов, отличались от типа чешуек, изменившихся у B. anynana.
Значение исследования:
Эксперимент демонстрирует, что окраска крыльев бабочек может эволюционировать очень быстро. Естественный отбор может играть важную роль в развитии цвета крыльев, например, для распознавания своего вида или выбора партнера.
Полученные данные также могут быть полезны инженерам при проектировании устройств для настройки цвета, улавливания или управления световыми пучками.