Międzynarodowa grupa naukowców na łamach magazynu „PLOS Biology” opisała badanie motyli, które pozwala wyciągnąć kluczowe wnioski na temat działania ewolucji.

Uwagę badaczy przykuło kilka odlegle spokrewnionych gatunków dziennych i nocnych motyli z południowoamerykańskich lasów deszczowych. Owady te mają podobne, odstraszające drapieżniki wzory barwne na skrzydłach – to zjawisko znane jako mimikra.

Naukowcy zauważyli, że mimo bardzo odległego pokrewieństwa, różne gatunki motyli, aby wykształcić niemal identyczne wzory, wykorzystywały te same dwa geny o nazwach ivory i optix.

Badacze tłumaczą, że zmiany u różnych gatunków motyli nie zaszły w samych genach, lecz w podobnych genetycznych „przełącznikach”, które włączają lub wyłączają te geny.

Ponadto ćma i jeden z motyli wykorzystały zaskakujący mechanizm znany jako inwersja – duży fragment DNA został odwrócony w ich genomie.

– Konwergentna ewolucja, w której wiele niespokrewnionych gatunków niezależnie wykształca tę samą cechę, jest powszechna w całym świecie organizmów żywych. Rzadko jednak mamy okazję badać genetyczne podstawy tego zjawiska – podkreśla prof. Kanchon Dasmahapatra z University of York (Wlk. Brytania).

– Badając siedem linii ewolucyjnych motyli oraz dzienną ćmę, pokazujemy, że ewolucja może być zaskakująco przewidywalna, a motyle i ćmy wielokrotnie wykorzystywały dokładnie te same genetyczne triki, aby uzyskać podobne wzory barwne, już od czasów dinozaurów – tłumaczy.

Zdaniem badaczy uzyskane przez nich wyniki wskazują, że ewolucja nie zawsze jest grą przypadku, lecz może być bardziej przewidywalna niż się dotąd wydawało.

Wiedza o tym, że natura podąża określoną drogą i nie jest tak „losowa”, jak kiedyś sądzono, pomaga naukowcom przewidywać, jak inne gatunki mogą przystosowywać się do swojego środowiska lub do zmiany klimatu.

– Te odlegle spokrewnione motyle oraz ćma są toksyczne i niesmaczne dla ptaków, które próbują je zjadać. Wyglądają bardzo podobnie, ponieważ jeśli ptaki nauczyły się już, że określony wzór barwny oznacza „nie jedz, jesteśmy toksyczne”, innym gatunkom opłaca się prezentować te same ostrzegawcze barwy – wyjaśnia współautorka publikacji, prof. Joana Meier z Wellcome Sanger Institute (Wlk. Brytania).

– Pokazujemy, że te barwy ostrzegawcze są szczególnie skuteczne, ponieważ, jak się wydaje, wykształcenie takich samych wzorów jest dość łatwe dzięki silnie zachowanej podstawie genetycznej, utrzymującej się od ponad 120 mln lat – podsumowuje.

Marek Matacz (PAP)

mat/ agt/