Здравствуйте, дорогие мои читатели!
Запахи играют огромную роль в жизни всех живых существ на земле. Они разные, по нашему мнению от восхитительных до омерзительных, но каждый из них имеет своё предназначение. У животных ароматы, такие как феромоны, часто используются для привлечения и очарования потенциальных партнеров. Но некоторые самцы бабочек используют запахи совсем для другой цели: чтобы нанести на свою партнёршу такой отвратительный запах, что другие потенциальные поклонники будут обходить ее стороной.
Такое ревнивое поведение одного из самых любимых насекомых природы не лишено прецедента. Предыдущее исследование показало, что некоторые самцы бабочек эффективно надевают “ пояс верности ” на своих самок, затыкая, блокируя их органы размножения для воспрепятствования попыток других самцов спариться с самкой.
И хотя зловоние, возможно, является менее постоянным прощальным подарком самца, в отличие от блокировки, оно все ещё мотивировано тем же ключевым эволюционным стимулом: самцы бабочек будут благоприятствовать естественному отбору, если их сперма, а не их конкурентов, будет оплодотворена в самке.
Исключение других самцов в борьбе с помощью вонючего сигнала гарантирует отцовство самца бабочки – давая другим поклонникам повод взлететь и избежать только что оплодотворённой самки. Запах может также принести пользу самке, которая может безопасно хранить сперму от первого самца, избегая настойчивых и назойливых преследований со стороны других самцов.
Что особенно поразительно в данном химическом веществе, идентифицированном несколько лет назад как соединение под названием бета-оцимен – это то, что он вырабатывается и в цветущих растениях, и в бабочках.
В течение многих лет это озадачивало исследователей. Как же получается одно и то же химическое соединение, производимое растениями и бабочками – двумя очень отдалённо родственными видами? Наше недавнее исследование использовало картирование генома (которое показывает последовательность ДНК организма), чтобы ответить на этот вопрос. Таким образом, был идентифицирован новый ген, продуцирующий бета-оцимен у бабочек, совершенно отличный от известных у растений.
Хотя насекомые редко производят химические соединения, обнаруженные в растениях, известно, что бабочки вырабатывают довольно обширный арсенал различных пахучих соединений.
В исследовании был задействован Южноамериканский род бабочек, известный как heliconius , в котором даже близкородственные виды размещают другие типы химического букета на своей самке-партнёре.
Существование такого широкого спектра запахов предполагает быструю эволюцию в роде heliconius. В дикой природе эти запахи борются за доминирование, причём самый вонючий запах приводит к тому, что наименьшее количество самцов пытается сблизиться с уже спаренной самкой.
Известно, что вонючее соединение бета-оцимена встречается не у всех бабочек heliconius. Например, он присутствует у бабочек heliconius melpomene, но не у близкородственной бабочки heliconius cydno. Спаривание этих бабочек и изучение того, какой запах используют их потомки, поможет понять, как развиваются эти запахи.
На первом этапе исследования для создания гибридов были скрещены два вида бабочек. Затем были проанализированы химические вещества, произведённые этими гибридами и, затем с целью создания полной карты ДНК были секвенированы их геномы.
Этот подход, позволил нам идентифицировать участок генома бабочки, связанный с производством феромонов – ген, являющийся источником запахов.
На следующем этапе этот ген был перенесён в простые бактерии, которые используют очень похожий генетический код. Бактерии с вонючим геном были затем протестированы в контролируемой химической среде, чтобы увидеть, будут ли они производить бета-оцимен, который мы так часто видим в цветущих растениях.
При проведении этого эксперимента был идентифицирован новый ген HMEL ocimene synthase , который продуцирует бета-оцимен у бабочек heliconius melpomene совершенно иным способом, чем это происходит в растениях. Этот ген никоим образом не связан с генами растений, которые, как мы уже знаем, производят бета-оцимен.
Независимая эволюция одного и того же признака у растений и насекомых – в данном случае производство феромонов – облегчает понимание эволюции.
И в то время как бета-оцимен вырабатывается растениями, чтобы соблазнить насекомых своими богатыми пыльцой цветами, он используется самцами бабочек, чтобы отпугнуть соперников в игре любви к бабочкам – показывая, что когда дело доходит до запахов, контекст действительно решает все.
Друзья!
Если Вам интересно узнавать новое подписывайтесь!
Комментируйте!
Ставьте лайк, если понравилось!
