Kako su neki leptiri razvili sposobnost promjene veličine očnjaka: Opširna, komparativna studija otkriva evoluciju mehanizma koji omogućuje vrsti leptira da promijeni svoju očnicu na krilima si

Kako su neki leptiri razvili sposobnost promjene veličine očnjaka: Opširna, komparativna studija otkriva evoluciju mehanizma koji omogućuje vrsti leptira da promijeni svoju očnicu na krilima si
Kako su neki leptiri razvili sposobnost promjene veličine očnjaka: Opširna, komparativna studija otkriva evoluciju mehanizma koji omogućuje vrsti leptira da promijeni svoju očnicu na krilima si
Anonim

Novi uvid u to kako je vrsta leptira razvila sposobnost prilagođavanja veličine krilnih pjega kao odgovor na temperaturu objavljen je danas u eLifeu.

Studija otkriva da afrički satiridni leptir Bicyclus anynana (B. anynana), član podobitelji leptira nymphalidae (ili 'četkastih') leptira, mijenja veličinu svoje pjege koristeći složene fiziološke i molekularni odgovor koji se postupno razvijao milijunima godina. Nalazi također naglašavaju da, iako temperatura modulira razine hormona u različitim vrstama satiridnog leptira, B. anynana je samo jedna od rijetkih koja koristi ovu reakciju za regulaciju veličine očnih pjega.

Mnogi leptiri iz obitelji nymphalidae imaju kružne uzorke očnih mrlja na svojim krilima koji se obično koriste za odvraćanje napada od grabežljivaca. Međutim, u određenim godišnjim dobima, kao što je sušna sezona u Africi, najbolja strategija za preživljavanje leptira je izbjegavanje privlačenja pozornosti na sebe, a oni će smanjiti veličinu svojih očnih pjega kako bi izgledali kao mrtvi list.

Kako leptiri postižu ovaj podvig proučavano je samo u jednoj vrsti afričkog satirida, B. anynana. Kod ove vrste niske temperature koje signaliziraju dolazak sušne sezone smanjuju količinu hormona zvanog 20E tijekom kasnog stadija ličinke. To mijenja funkciju stanica osjetljivih na hormone u središtu očnih pjega i nakon toga smanjuje njihovu veličinu.

"Za našu smo studiju istražili kako je ovaj hormonski posredovan sustav regulirao veličinu očnih pjega ispitujući proces kod nekoliko drugih vrsta leptira sa i bez pjega", objašnjava glavni autor Shivam Bhardwaj, koji je ovo proveo radi u sklopu svog doktorskog istraživanja na Odsjeku za biološke znanosti na Nacionalnom sveučilištu Singapura (NUS), a sada je postdoktorant na Državnom sveučilištu Mississippi. "Željeli smo saznati koje druge vrste mijenjaju veličinu očnjaka kao odgovor na temperaturu i postižu li to istim mehanizmom kao B. anynana. Ovaj usporedni rad omogućio bi nam da po prvi put istražimo kako se razvija sustav reguliran temperaturom na genetskoj i fiziološkoj razini."

Da bi to učinili, Bhardwaj i njegov tim uzgajali su 13 različitih vrsta satirida na dvije različite temperature. Otkrili su da su sve vrste imale niže razine hormona 20E kao odgovor na niske temperature, ali većina njih nije bila u stanju promijeniti veličinu svojih očnih pjega u skladu s tim. To uključuje vrste za koje se zna da imaju različite veličine pjega tijekom vlažnih i suhih sezona. "Također smo vidjeli da je mala skupina vrsta eksprimirala hormonski receptor u svojim centrima za oči, baš kao B. anynana, ali to također nije bilo dovoljno da smanji svoju veličinu", kaže Bhardwaj.

Tim je tada manipulirao hormonom 20E u četiri od 13 vrsta i otkrio da je B. anynana jedina koja je razvila temperaturni i hormonski posredovan sustav regulacije veličine očnih pjega. Oni sugeriraju da je ova vrsta postupno razvila sposobnost mijenjanja veličine očne pjege prema temperaturi kao rezultat sezonskih varijacija u svom prirodnom afričkom staništu.

Sada su potrebna daljnja istraživanja kako bi se razumjeli različiti okolišni znakovi koje drugi leptiri koriste da mijenjaju veličinu svojih očnih pjega tijekom sušne i vlažne sezone.

"Za sada, naš rad otkriva složenu, postupnu prilagodbu na sezonska okruženja u B.anynana koja je zahtijevala specifične mutacije da bi se razvila, " kaže viši autor Antónia Monteiro, izvanredna profesorica na NUS-u i na Yale-NUS Collegeu u Singapuru. "Ako je druge oblike prilagodbe jednako teško razviti kao onaj identificiran u B. anynana, onda je naš nalazi podupiru prethodno upozorenje da bi mnoge vrste mogle biti ranjive na izumiranje suočene s nepredvidivim i fluktuirajućim temperaturama uzrokovanim klimatskim promjenama."

Popularna tema