Генетики пояснили, чому самці та самки метеликів бачать світ у різних кольорах

Самці американських метеликів-геліконід не здатні бачити ультрафіолетові промені, а ось самки легко їх розрізняють. Учені виявили, що така особливість корелює зі спадкуванням світлочутливого пігменту, пов’язаного зі статевою хромосомою.

Різні види тварин бачать своє оточення по-різному, залежно від того, до якого діапазону чутливі рецептори їхніх очей. Наприклад, комахи, на відміну від нас, сприймають ультрафіолетові промені, а для деяких із них характерний навіть статевий диморфізм, за якого самці та самки бачать світ у різних барвах. Генетичні основи таких відмінностей знайшли біологи з Каліфорнійського університету в Ірвайні. Їхню статтю опубліковано в журналі PNAS.

Статевий диморфізм зору виявляється у деяких видів метеликів. Вважається, що це робить для самок і самців привабливими різні види квіток, послаблюючи їхню конкуренцію за їжу. Така особливість відома і для геліконід Heliconius charithonia – великих метеликів, що мешкають у Центральній і Південній Америці. Їхні самки розрізняють ультрафіолет, а самці – ні. Однак звідки виникають ці відмінності, досі не було відомо.

Щоб з’ясувати це, Адріана Бріско (Adriana Briscoe) та її колеги вирішили встановити повну послідовність геному геліконід. Але провести таку роботу звичайними методами секвенування не вдалося. Річ у тім, що система визначення статі в метеликів протилежна до нашої: особливу статеву хромосому в них несуть не самці, а самки. Ця W-хромосома містить безліч однакових повторів, які не дають змоги автоматично з’єднати фрагменти ДНК, орієнтуючись на їхні збіжні кінці.

Тому генетикам довелося провести цю роботу вручну, що, за їхніми словами, зажадало чимало часу і сил. У підсумку послідовність ДНК W-хромосоми вдалося встановити. У ній виявили один із генів опсинів – світлочутливих пігментів, – який успадковується лише разом зі статевою хромосомою і дістається тільки самкам. Геном метелика містить кілька таких генів, розташованих на різних хромосомах, але варіанта, чутливого до ультрафіолету, у самців немає.

Цікаво, що статевий диморфізм колірного сприйняття продемонстровано і для деяких мавп Нового Світу. Його механізми поки не вивчені, і незрозуміло, яку еволюційну функцію виконує ця незвичайна особливість.