Ученые из Йоркского университета и Института Уэллкома Сэнгера выяснили, что у бабочек и мотыльков, разделившихся в эволюции более 120 миллионов лет назад, формирование одинаковых защитных окрашиваний крыльев контролируется одними и теми же генами. Результаты опубликованы в журнале PLoS Biology.
Исследователи изучили несколько видов тропических чешуекрылых из Южной Америки, которые, несмотря на дальнее родство, обладают схожими яркими узорами на крыльях. Эти рисунки выполняют защитную функцию: они сигнализируют хищникам о токсичности насекомых и снижают вероятность нападения.
Анализ показал, что ключевую роль в формировании предупреждающих окрашиваний во всех изученных линиях играют два гена — ivory и optix. При этом различия в рисунке крыльев связаны не с изменениями самих генов, а с работой регуляторных участков ДНК, которые управляют их включением в процессе развития.
Ученые отметили, что в разных эволюционных линиях использовались схожие «генетические переключатели», определяющие, где и когда активируются эти гены. В одном из случаев у дневного мотылька даже обнаружена хромосомная инверсия — перестройка участка ДНК, позволяющая достичь аналогичного эффекта в окраске крыльев.
По словам авторов работы, полученные данные показывают, что конвергентная эволюция — появление сходных признаков у неродственных видов — может опираться на ограниченный и устойчивый набор генетических механизмов. Это делает эволюционные изменения в некоторых случаях более предсказуемыми, чем считалось ранее.
Ранее генетик рассказал, что наследуемость продолжительности жизни может достигать 50%.