Сонцевик павиче око вважається одним із найяскравіших метеликів Європи. Його крила повністю вкриті лусочками, кожна з яких утворюється з окремої клітини.
Тривалий час ентомологи — вчені, які досліджують комах, припускали, що лусочки на крилах метеликів виникли з сенсорних щетинок — тонких волосків, які здатні відчувати дотик. У процесі еволюції щетинки втратили сенсорну функцію: стали пласкими, широкими і позбулися нервових закінчень. Цей сценарій дістав підтвердження завдяки дослідженням ево-дево.
Рон Ґалант, співробітник лабораторії Шона Брендана Керролла, з’ясував, що під час формування лусочок у метеликів задіяні ті самі гени, які у мух відповідають за створення щетинок. Тобто лусочки насправді є видозміненими щетинками, які набули нової форми та функцій.
Якщо ми подивимося на сонцевика павиче око під мікроскопом, то побачимо ряди лусочок, схожих на пікселі, які накладаються одна на одну. Кожен такий «піксель» має певний колір і відтінок, завдяки чому й формується цілісний візерунок.
На крилах сонцевика павиче око є пігментні і структурні кольори.
Пігментні — червоний, чорний, коричневий — формують природні барвники меланіни й оммохроми. Коли на червону лусочку падає світло, вона поглинає всі промені, крім червоних, і ми бачимо відповідний колір.
До структурних кольорів належить фіолетовий і блакитний, які знаходяться в центрі «фальшивих» очей на краях крил метелика.
Поверхня «блакитної» лусочки має дрібні ребристі утворення, схожі на мікроскопічні гребінці. Коли на них падає світло, воно відбивається так, що підсилюється саме синя частина спектра, тоді як інші кольори частково приглушуються. У результаті ми бачимо яскравий блакитний колір, який виникає завдяки особливій будові лусочки.
«Очні плями складаються з концентричних кілець лусочок різних кольорів. Їхній ролі в захисті метеликів від хижаків присвячено чимало досліджень. У багатьох видів вони, по суті, мають привернути увагу хижаків, що нападають (зазвичай птахів або ящірок), до зовнішнього краю крила — тим самим зменшивши ризик пошкодити вразливі частини тіла», — пояснює Керролл.
Пігментні кольори з часом можуть вигоріти на сонці, потьмяніти, на відміну від структурних кольорів, які залишаються яскравими назавжди — поки ціла сама лусочка.
Частина майбутнього візерунка на крилах закладається ще в гусениці, коли крило існує як крихітний зачаток, значно менший за крило дорослої особини. Це відбувається на стадії пізньої гусені, коли вона тільки готується стати лялечкою.
Зачатки очних плям проявляються як невеликі локальні ділянки активності гена Distal-less. У плодових мушок й інших членистоногих цей ген відповідає за формування кінцівок у певних місцях і на певних етапах розвитку. Але коли він створює плями на крилах, то діє в іншому місці й у інший час, що дає інакший результат.
«Як Distal-less навчився трюку зі створенням плям на крилі? Ген отримав новий перемикач, який реагував на конкретні координати довготи й широти, властиві клітинам цих плям. Плями, визначені геном Distal-less, завжди утворюються якраз між двома жилками та вздовж зовнішнього краю крила. Точні й відтворювані координати плям указують, що в цих ділянках активуються білки інструментарію, під впливом яких спрацьовує перемикач у гені Distal-less», — уточнює Керролл.
Якщо ви хочете більше дізнатися про еволюційну біологію розвитку метеликів, зебр, ягуарів, а також людського мозку, замовляйте «Незліченну кількість найпрекрасніших форм» Шона Брендана Керролла, одного з ключових і найвідоміших популяризаторів ево-дево.
Автор головного фото: Krzysztof Niewolny
Пошук на сайті
