Ученые обнаружили, что особенности зрительной системы влияют на брачные предпочтения самцов бабочек вида Heliconius: чаще всего они выбирают себе в пару внешне похожих на них самок. Исследование опубликовано в журнале PLOS Biology.
Heliconius, или геликониды, представляют собой группу тропических бабочек, известных широким разнообразием узоров и окрасок крыльев. Яркая расцветка служит сигналом опасности для потенциальных хищников. Поскольку окраска крыльев Heliconius важна для их выживания, самцы этой группы предпочитают выбирать внешне похожих на них самок. Однако до недавнего времени оставалось неясным, какие именно механизмы лежат в основе этого поведенческого выбора.
В ходе исследования ученые провели эксперимент с двумя подвидами Heliconius cydno: один подвид с желтыми пятнами на крыльях, второй — с белыми. С помощью методов геномной ассоциации (научный подход, позволяющий выявлять связи между конкретными участками ДНК и определенными признаками) и анализа экспрессии генов исследователи выявили четыре ключевых геномных области, влияющих одновременно на цвет крыльев и выбор партнера. Особое внимание они уделили «Локусу К», который ранее уже связывали с этими характеристиками у других видов бабочек Heliconius. Ученые также проанализировали экспрессию генов в сетчатке глаза и мозге на различных этапах развития бабочек. С помощью РНК-секвенирования исследователям удалось обнаружить семь генетических вариантов в геномных областях, которые были связаны с предпочтениями в выборе партнеров для спаривания. Эти варианты были выражены на существенно разных уровнях у самцов с желтыми и белыми пятнами на крыльях: желтые самцы выбирали исключительно желтых самок, белые — самок обоих цветов.
Чтобы понять, как самцы реагируют на разные цвета крыльев самок, ученые исследовали цветочувствительность и активность фоторецепторов в глазах Heliconius. Они выяснили, что у самцов, предпочитающих самок с желтыми крыльями, фоторецепторы, чувствительные к зеленому цвету, подавляют активность большинства рецепторов, реагирующих на ультрафиолетовый свет. У других бабочек этот эффект оказался менее выраженным. Эта относительно простая модификация может служить физиологической основой для изменения восприятия и привлекательности разных цветов крыльев.
Исследование показало, что выбор партнера у бабочек определяется различиями в обработке сенсорной информации. Ученые предполагают, что самцы бабочек Heliconius cydno предпочитают самок с таким же цветом крыльев не столько из-за легкости распознавания, сколько из-за большей привлекательности. По мнению авторов, эволюционные изменения в связях между фоторецепторами могут ускорять поведенческую эволюцию.
Автор: Екатерина Новикова.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
