Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Aziatische vlinderpopulaties vertonen verschillende mimicry-patronen dankzij genetische 'switch'

Een recent onderzoek door onderzoekers van de Nationale Universiteit van Singapore (NUS) heeft de genetische basis blootgelegd voor verschillende mimicrypatronen die worden waargenomen in Aziatische vlinderpopulaties. De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Genetics, identificeerde een genetische schakelaar die de expressie van mimicry-genen regelt, waardoor vlinders zich kunnen aanpassen aan hun specifieke omgeving en roofdieren kunnen vermijden.

Mimicry is een vorm van bedrog die door sommige dieren wordt toegepast om op andere, gevaarlijkere of onsmakelijke soorten te lijken, waardoor hun kansen om te worden belaagd worden verkleind. In het geval van vlinders zijn bepaalde soorten geëvolueerd om de waarschuwingssignalen van giftige of onsmakelijke vlinders na te bootsen, waardoor roofdieren worden afgeschrikt die hebben geleerd deze gevaarlijke insecten te vermijden.

De onderzoekers, onder leiding van assistent-professor Marcus Kronforst van het NUS-departement Biologische Wetenschappen, concentreerden zich op twee nauw verwante soorten vlinders die voorkomen in Zuidoost-Azië, Hypolimnas bolina en Hypolimnas misippus. Deze soorten vertonen verschillende mimicrypatronen, waarbij H. bolina de giftige Danaus chrysippus-vlinder nabootst, en H. misippus de onsmakelijke Euploea-kernsoort nabootst.

Om de genetische basis van dit verschil in mimicry te begrijpen, voerden de onderzoekers een reeks experimenten uit met genetische kruisingen tussen de twee vlindersoorten. Ze identificeerden een enkele genetische locus, bekend als het 'mimicry-supergen', dat de expressie van mimicry-genen controleert. Dit supergen bevat een cluster van genen die betrokken zijn bij de vorming en kleuring van vleugels, en de activering of onderdrukking ervan bepaalt het specifieke mimiekpatroon dat door de vlinder wordt weergegeven.

Verdere analyse onthulde dat dit mimicry-supergen wordt gereguleerd door een genetische schakelaar:een klein DNA-gebied dat de expressie van de genen van het supergen regelt. Deze schakelaar fungeert als hoofdregelaar en bepaalt of de vlinder het mimicrypatroon van H. bolina of H. misippus overneemt.

De bevindingen van deze studie bieden belangrijke inzichten in de genetische basis van mimicry bij vlinders en benadrukken de rol van genetische schakelaars bij het beheersen van complexe fenotypische eigenschappen. De onderzoekers suggereren dat vergelijkbare genetische mechanismen verantwoordelijk kunnen zijn voor mimicry-patronen bij andere diersoorten, waardoor nieuwe wegen worden geopend voor het onderzoeken van de evolutie en diversiteit van mimicry in de natuur.