Семь лет и 700 бабочек: учёный впервые экспериментально изменил форму крыльев насекомых

Семь лет экспериментов привели к неожиданному результату: учёный сумел изменить форму крыльев ночных бабочек, сделав их хвостовые выросты заметно шире. Попутно выяснилось, что даже защитная окраска насекомых может кардинально меняться без появления новых элементов рисунка — достаточно вмешаться в процессы, управляющие развитием крыльев.

Энтомолог Андрей Сураков из Музея естественной истории Флориды вырастил более 700 лунных павлиноглазок (Actias luna) и павлиноглазок полифемов (Antheraea polyphemus). Он вводил развивающимся насекомым гепарин и декстрансульфат — вещества, влияющие на сигнальные механизмы формирования тканей. Первые два года ничего не получалось. Но однажды исследователь получил лунную бабочку с необычно широкими хвостами на задних крыльях. Это первый известный случай экспериментального изменения формы крыльев у чешуекрылых.

Масштаб изменений оказался измеримым. У самцов лунной бабочки отношение ширины основания хвостового выроста к длине переднего крыла увеличилось с 0,20 до 0,25. Это примерно на четверть больше контрольного показателя. Изменились и защитные рисунки: у павлиноглазок полифемов расширились тёмные границы глазчатых пятен, а у лунных бабочек круглые отметины приобрели толстые тёмные контуры. Декстрансульфат, напротив, вызывал сжатие отдельных элементов рисунка и деформацию крыльев.

Особенно интересно, что подобные превращения не требуют создания принципиально новых структур. Сигнальные белки семейства Wnt способны менять размеры уже существующих элементов, превращая малозаметные пятна в выразительные ложные глаза. Сураков также предположил, что в формировании длинных хвостов лунных бабочек участвует ген wingless, который регулирует развитие отдельных участков крыла. Если гипотеза подтвердится, это поможет объяснить, как разные группы бабочек независимо друг от друга приобрели похожие защитные приспособления.

Источник: floridamuseum