В нашем мире, выживают все, кто как может. Кто умом, кто силой, кто скоростью, а кто хитростью. Особенно восхищают хитрые, которые безвредные, но изображают из себя крутых, например, очень ядовитых. Возникает вопрос: отбор отбором, а как это регулируется. Генетически. Скажем сначала возникло всё случайно из-за мутаций, но ведь потом отбирались гены, поддерживающие это. Стоп! Но ведь типы мимикрии очень дискретны, то, как же рекомбинация? Как избегают рекомбинации при образовании половых продуктов? Генетики – молодцы кое-что установили.
Итак, поговорим о мимикрии. Примеров мимикрии много, но мы поговорим о бабочках. Мы с наслаждением смотрим на них и не понимаем, как сложна их жизнь. Мало того, что есть хочется, так надо ещё и мужчину мечты найти и яйца отложить. При этом все норовят сожрать или на иголку насадить и в коллекцию запихнуть.
Некоторым удалось стать ядовитыми, враги, один раз попробовав, зарекаются на всю жизнь и своих детей учат не трогай бяку. А как быть остальным?
Вот тогда-то безобидные виды пускаются во все тяжкие начинают подражать опасным или ядовитым. Поговорим о удивительно красивых парусниках вида Papilio polytes .
Бабочки данного вида имеют четыре формы по раскраске крыльев. Причем это разнообразие касается только самок, самцы у этого вида парусника всегда все одинаковые. За этим скрывается глубокий смысл. Сожрут самцов не беда, а вот самки, да ещё оплодотворенные, – это ценность для вида.
У самок изумительная защита. Они не просо красавицы, они имитируют расцветку некоторых ядовитых бабочек. Две из этих форм напоминают кирказонового парусника , а третья подделывается под несъедобного парусника гектор . Перед нами типичный случай так называемой бетсовской мимикрии, когда съедобный вид подражает несъедобному.
Были проведены многочисленные скрещивания. При скрещивании разных форм самок с самцами получается известное количественное расщепление с четкой иерархией доминирования. Очень похоже на моногенное наследование, но не так-то всё просто.
Получалось, что за мимикрию отвечает не один ген, а огромный локус , который наследуется как единое целое. Такие локусы называют супергенами.
Команда генетиков решила выяснить как этот загадочный суперген может работать только у одного пола и при этом предоставить самкам четыре варианта маскировки?!
Установили, что этот суперген расположен на аутосоме, а не на половой хромосоме. Вот дела-а! Он оказался здоровенным – 300000 нуклеотидных пар и включал в себя 5 тесно сцепленных генов. Один из этих генов оказался особенно интересен – это ген doublesex (dsx). Данный ген относится к регуляторам высшего порядка – он кодирует транскрипционный фактор, который заведует признаками, связанными с полом. Он имеет несколько вариантов, образующихся путем альтернативного сплайсинга ( когда с одного и того же гена считывают разные РНК-матрицы за счет альтернативных комбинаций экзонов и интронов). У самцов свой вариант dsx, у самок же работает его альтернативный вариант.
У парусников работают несколько вариантов белка Dsx: один у самцов и целых три других у самок. Увы, во всех вариациях подражательных окрасок одинаково присутствовали все варианты dsx. Тогда как получаются 4 морфы?
Оказалось, что мимикрирующих особей белок Dsx принимал специфичную конфигурацию. Почему? Пока выяснили, что у мимикрирующих самок была повышена доля несинонимичных замен (их число было в 7 раз больше, чем синонимичных), что приводило к изменению пространственной формы белка. Ну и что? А ничего, пока это непонятно.
Опять же почему четыре формы-то у самок? А вот это выяснили.
Мало того, что в гене dsx нашлось повышенное число полиморфизмов, эти полиморфизмы «держатся вместе», не разбиваются на фрагменты рекомбинацией. Эта целостность достигается за счет инверсии: перевернутый участок как раз и содержит ген dsx. Перед нами классический запиратель кроссинговера, что и позволяет сохраняться только четырем формам окраски крыла у самок парусника этого вида.
Итак, всем заправляет единственный ген dsx, регулятор высокого уровня, участвующий в определении половых признаков у бабочек парусников, кстати этот ген есть у всех насекомых. Этот ген имеет несколько вариантов со своими полиморфизмами. Их целостность обеспечивается запирателем кроссинговера, в виде инверсии.
Правда интересно! Восхищаюсь работой Бога. А что я еще нарыла про мимикрию, вы просто обалдеете!