Прыгающие гены "очернили" британских бабочек
В годы индустриальной революции в Великобритании увеличилось количество угольной пыли и гари. Это привело к появлению темнокрылых берёзовых пядениц. Как оказалось, приспособиться к новым условиям им помогли мобильные генетические элементы.
Фото: © Flickr/Eivind Nielsen
Учёные раскрыли генетические механизмы, лежащие в основе потемнения берёзовых пядениц (Biston betularia). Как оказалось, переход от светлой окраски крыльев к тёмной обеспечили транспозоны — "прыгающие" генетические элементы, которые могут самопроизвольно вырезаться из одного участка ДНК и вставляться в другой. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Берёзовые пяденицы — хрестоматийный пример естественного отбора. В Великобритании до промышленной революции в этом виде преобладали бабочки с бело-серыми пёстрыми крыльями: такая окраска позволяет сливаться с цветом берёзовых стволов. После, когда выбросы многочисленных фабрик и заводов в урбанизированных районах закоптили стволы деревьев, птицы стали с лёгкостью находить светлых бабочек на тёмном фоне и активно поедать их. Среди берёзовых пядениц стали преобладать насекомые с тёмными крыльями — меланисты.
Генетика меланизма у пядениц долгое время была неизвестна. Согласно последним данным, мутация, благодаря которой появились берёзовые пяденицы с тёмными крыльями, появилась в популяции бабочек около 1819 года — как раз тогда, когда записи натуралистов зафиксировали широкое распространение бабочек-меланистов. В один из интронов (нечитаемых участков) гена cortex, отвечающего за развитие крыльев из эмбриональных зачатков, встроился крупный транспозон. Ему дали название carbonaria — по обозначению тёмнокрылой морфы пяденицы.
Интересно, что изменение внешнего вида насекомых вызвала перестройка той части генома, которая не используется при синтезе белка. Этот факт может изменить представление учёных о роли мобильных генетических элементов в эволюции.
