Учёные раскрыли генетические секреты главного мастера мимикрии в природе

Учёные, исследующие, как один из величайших мастеров трансформации в природе обманывает хищников, чтобы избежать поедания, определили ген, стоящий за этим удивительным умением.

Африканский парусник, также известный как «парусник-обманщик», может менять как цвет, так и форму. Самцы смело летают над кронами деревьев, а их быстрый полёт делает их похожими на развевающиеся платки. Самки же прячутся в кустах и притворяются данаидами монархами (Monarch butterflies), которые неприятны на вкус.

Самки мимикрируют под разных монархов в разных частях Африки, и то, как они это делают, долгое время оставалось загадкой. В международной коллаборации с участием учёных из Музея естественной истории, Имперского колледжа Лондона, Кембриджского университета и исследователей из Найроби, Парижа и Йены (Германия) профессор Ричард Ффренч-Констант из Эксетерского университета помог раскрыть генетический переключатель, который позволяет самкам парусников выглядеть как разные данаиды монархи и таким образом избегать поедания.

«Эта мимикрия — не просто простое изменение цвета и узора, — говорит профессор Ффренч-Констант, — но самки также теряют свои характерные "ласточкины хвосты" и даже летают медленно, как данаиды монархи».

Эта уникальная комбинация изменений делает мимикрию более убедительной для хищных птиц: однажды научившись избегать одного предупреждающего узора, они затем будут избегать похожих на него бабочек.

Генетическим переключателем оказался ген engrailed, который ранее был показан важным для формирования паттерна у эмбриона плодовой мушки на ранних стадиях. Этот ген принадлежит к семейству транскрипционных факторов, которые включают сети генов, ответственных за все аспекты развития.

Природа, по-видимому, перенаправила этот ген для гораздо более позднего процесса — формирования узора на крыле бабочки. Это позволяет гену engrailed функционировать как на ранних стадиях эмбрионального развития, так и позже в качестве главного гена-переключателя мимикрии, меняя цвет и форму крыла.

«Крылья парусника-обманщика озадачивали биологов почти столетие. Определив переключатель, мы обнаружили уникальный механизм. Очень захватывающе показать, что всё это разнообразие определяется вариациями всего в одном гене», — сказал доктор Мартейн Тиммерманс из Имперского колледжа Лондона, руководивший исследованием.

Учёным ещё предстоит выяснить, как этот ген может контролировать такой широкий спектр характеристик и почему эта мимикрия ограничена только самками вида.