Случайности в природе встречаются реже, чем можно было бы думать.
Международная команда ученых, объединившая несколько исследовательских институтов из Европы, США и Южной Америки, провела изучение генетических механизмов, которые лежат в основе маскировки некоторых видов бабочек. Биологи выяснили, что основа этого процесса была заложена десятки миллионов лет назад — еще во времена, когда на планете царствовали динозавры. Это свидетельствует о том, что эволюционные процессы, несмотря на видимую хаотичность, могут следовать строгим принципам и сохранять важные генетические алгоритмы.
Исследователи сравнили генетический материал семи видов бабочек, обитающих в тропических лесах Южной Америки. При этом были выбраны насекомые, которые давно разошлись по эволюционному дереву, но обладают одной важной поведенческой особенностью: они имеют характерный рисунок на крыльях, отпугивающий птиц и других хищников.
Все эти виды не только имеют такие предупреждения, но и являются ядовитыми, не вызывая интереса у птиц. Узоры на их крыльях словно сигнализируют об этом, предостерегая хищников и обеспечивая защиту бабочке от нападения. В результате исследования стало известно, что, несмотря на расхождение линий десятки миллионов лет назад, все механизмы мимикрии базируются на двух генах, названных ivory и optix. Они формируют уникальный рисунок на крыльях. При этом конвергенция не ограничивается только идентичными генами: она также охватывает регуляторные процессы, которые контролируют их действие.
Таким образом, за окраску отвечают не сами гены, а их внутренние молекулярные «переключатели», определяющие, когда и где активируются гены в процессе формирования крыльев. При этом бабочки применяют одинаковый генетический трюк — хромосомную инверсию. В ходе этой инверсии большой участок ДНК меняет свою первоначальную ориентацию, чтобы активировать регуляторный механизм защиты.
Авторы исследования установили, что данный механизм появился более 120 миллионов лет назад. Это явный пример конвергентной эволюции. Данное явление подразумевает, что неродственные виды независимо развивают один и тот же признак под воздействием схожих условий и среды. Само по себе это явление не является редкостью. Однако ученым редко удается изучить генетическую основу такого механизма, особенно в таких подробностях.
