På vingerne af Lepidoptera

Shirley Richardson Butterfly Garden i Assiniboine Park er et vidnesbyrd om vores fascination af de farverige insekter, der bringer glæde til så mange. De smukke mønstre og behagelige teksturer på deres vinger tiltrækker ikke kun parkbesøgende, men spiller også en rolle i sommerfuglenes egne parrings- og frieriritualer, og advare rovdyr om en dårlig smag, hvis de spiser af de flagrende væsner.

Hemmeligheden bag, hvordan sommerfugle (videnskabeligt navn:Lepidoptera) skaber sådanne slående arrays, er delvist løst af ny forskning udført af videnskabsmænd ved University of Manitoba i Winnipeg, Canada. De har fundet ud af den genetiske kode, som sommerfugle tildeler farvemønstre til forskellige dele af deres vinger under udvikling.

"Denne forskning giver en nøglebrik til puslespillet om, hvordan sommerfugle har formået at producere sådan en mangfoldighed af farvemønstre, " siger biolog Dr. Jeffrey Marcus ved Det Naturvidenskabelige Fakultet. "Vi har nu indsigt i de genetiske mekanismer, der bestemmer, hvor mange øjenpletter der laves på hver vingeoverflade, deres positioner på fløjen, og om en art laver ensartede eller variable øjenpletter."

Marcus og hans tidligere kandidatstuderende Roohollah Abbasi opdagede, at under overgangen fra larve til chrysalis, sommerfugle bruger et fælles sæt af transkriptionsfaktorer (koder, der tænder og slukker gener), der skaber flere udviklingsrum i deres vinger. Før deres arbejde, man mente, at der kun var to sådanne vinge rum, men Marcus og Abbasi har vist, at både sommerfugle og fluer faktisk har tre rum i hver vinge.

Marcus siger:"Vi fandt en hidtil ukendt, men en kritisk komponent i systemet, der mønstrer den anterior-posteriore (eller "hoved-til-hale") akse af sommerfuglevinger. Det er en rumgrænse:en barriere, der forhindrer celler i at bevæge sig hen over en usynlig linje i et væv under udvikling i den bageste del af vingen. Det er ansvarligt for at organisere de vener og farvemønstre, der forekommer der og i celler i det omkringliggende område. Vi har kaldt denne nye grænse for den yderste bagerste rumgrænse."

Abbasi tilføjer, "Vores undersøgelser gav os mulighed for at syntetisere en ny hypotese for 'genetiske adresser', der er ansvarlige for at styre placeringen af ​​øjenpletter og tillade dem at være ens eller forskellige fra hinanden på en enkelt vingeoverflade."

Evnen til at producere forskellige farvemønstre har betydelige konsekvenser for sommerfuglenes økologi, som bruger disse mønstre til at vælge kammerater, til camouflage, og for at undgå eller intimidere rovdyr. Det er til dels på grund af denne evne til at producere farvemønsterdiversitet, at så mange smukt forskellige arter af sommerfugle har udviklet sig.

Desuden, værket af Marcus og Abbasi var usædvanligt, idet det fokuserede på sommerfugle frem for frugtfluer, som oftest studeres af insektbiologer. Imidlertid, fire årtiers forskning på insektvinger formåede ikke at finde det rum, der netop blev opdaget.

"I sommerfugle, vi kan bruge farvemønstrene som vartegn, gør den underliggende udviklingsarkitektur af alle insektvinger mere indlysende, siger Marcus.

Forskningen er blevet offentliggjort i tidsskriftet Nature Videnskabelige rapporter .