El mismo gen que permite que las mariposas tropicales imiten los patrones brillantes y coloridos de las demás también causó que las polillas británicas se volvieran negras en medio de la mugre de la revolución industrial, según descubrieron los investigadores.
Escribiendo en el diario Naturaleza , un equipo de investigadores dirigido por académicos de las Universidades de Cambridge y Sheffield, informa que un gen en rápida evolución conocido como "corteza" parece desempeñar un papel fundamental en la dictación de los colores y patrones en las alas de las mariposas.
Un artículo paralelo publicado en la misma revista por investigadores de la Universidad de Liverpool muestra que este mismo gen también causó que la polilla salpicada se volviera negra a mediados del siglo XIX, cuando evolucionó para encontrar nuevas formas de camuflarse;efecto de la contaminación industrial en el momento.
El hallazgo ofrece pistas sobre cómo la genética juega un papel en hacer que la evolución sea un proceso predecible. Por razones que los investigadores aún no han entendido por completo, el gen de la corteza, que ayuda a regular la división celular en mariposas y polillas, se ha convertido en un objetivo importantepara una selección natural que actúa sobre el color y el patrón en las alas.
Chris Jiggins, profesor de biología evolutiva y miembro del St John's College de la Universidad de Cambridge, dijo: "Lo emocionante es que resulta ser el mismo gen en ambos casos. Para las polillas, la coloración oscura se desarrolló porqueestaban tratando de esconderse, pero las mariposas usan colores brillantes para anunciar su toxicidad a los depredadores. Plantea la pregunta que dada la diversidad de mariposas y polillas, y los cientos de genes involucrados en la fabricación de un ala, ¿por qué es esta siempre?"
La Dra. Nicola Nadeau, investigadora investigadora de NERC de la Universidad de Sheffield agregó: "Es sorprendente que el mismo gen controle tal diversidad de colores y patrones diferentes en mariposas y polillas. Nuestro estudio, junto con los hallazgos de la Universidad deLiverpool, muestra que el gen de la corteza es importante para la evolución del color y el patrón en todo este grupo de insectos ".
Las mariposas y las polillas comprenden el orden de los insectos conocidos como lepidópteros. Casi todos los 160,000 tipos de polillas y 17,000 tipos de mariposas tienen diferentes patrones de alas, que se adaptan para propósitos como atraer parejas, emitir advertencias, camuflar también conocido como"crypsis", y regulación térmica.
Estos patrones de alas en realidad están formados por pequeñas escamas de colores dispuestas como tejas en un techo. Aunque han sido estudiados por biólogos durante más de un siglo, los mecanismos moleculares que controlan su desarrollo recién ahora comienzan a descubrirse.
La polilla moteada es uno de los ejemplos más famosos de evolución por selección natural. Hasta el siglo XIX, las polillas moteadas eran predominantemente de color pálido, y las usaban para camuflarse contra los troncos de los árboles cubiertos de líquenes, lo que las hacía casi invisibles paradepredadores
Durante la revolución industrial, sin embargo, el liquen de los árboles en algunas partes del país fue asesinado por la contaminación, y el hollín convirtió los troncos en negros. Se observó un cambio correspondiente en las polillas salpicadas que también se volvieron negras, ayudándolas apermanecen camuflados de las aves. El proceso se conoce como melanismo industrial: melanismo que significa el desarrollo de pigmentación de color oscuro.
El equipo liderado por Liverpool descubrió que este cambio de color fue producido por una mutación en el gen de la corteza, que ocurrió a mediados de 1800, justo antes del primer avistamiento de polillas de pimienta negra. Sin embargo, el estudio Cambridge-Sheffield ha sido fascinante.ahora se muestra que exactamente el mismo gen también influye en los patrones extremadamente brillantes y coloridos de Heliconius - el nombre dado a alrededor de 40 especies diferentes de mariposas tropicales hermosas que se encuentran estrechamente relacionadas en América del Sur.
Heliconius los patrones de color se utilizan para enviar una señal a los posibles depredadores de que las mariposas son tóxicas si se comen y diferentes tipos de Heliconius las mariposas se imitan unas a otras usando sus colores brillantes como señales de advertencia. A diferencia del color oscuro de la polilla moteada, es un desarrollo evolutivo que debe verse.
Los investigadores llevaron a cabo un mapeo a escala fina, buscando partes de la secuencia de ADN que eran específicamente diferentes en mariposas con diferentes patrones, en tres diferentes Heliconius especies, y en cada caso se descubrió que el gen de la corteza es responsable de esta adaptación en su patrón.
porque Heliconius las especies son extremadamente diversas, el estudio de las causas de las variaciones en sus patrones puede proporcionar pistas más generales sobre los interruptores genéticos que controlan la diversificación de las especies.
En la mayoría de los casos, los genes responsables de estos procesos se conocen como "factores de transcripción", lo que significa que son responsables de activar y desactivar otros genes. Curiosamente, lo que hizo que la corteza fuera un cambio tan difícil de detectar fue el hecho de queno hace esto. En cambio, es un regulador del ciclo celular, lo que significa que controla cuándo las células se dividen y, por lo tanto, cuando se desarrollan escamas de diferentes colores dentro de un ala de mariposa.
"Es un gen diferente al que podríamos haber esperado y aún necesitamos hacer más para entender exactamente lo que está haciendo y cómo lo está haciendo", dijo Jiggins. El Dr. Nadeau agregó "Nuestros resultados son aún más sorprendentes porqueAnteriormente se pensaba que el gen de la corteza solo estaba involucrado en la producción de óvulos en insectos hembra, y es muy similar a un gen que controla la división celular en todo, desde la levadura hasta los humanos "
El estudio, La corteza del gen controla la mímica y la criptis en mariposas y polillas, se informa en la edición del 2 de junio de Naturaleza .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por St John's College, Universidad de Cambridge . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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