Analiza genów pozwala odkrywać wiele tajemnic. Dzięki niej naukowcy są w stanie odpowiedzieć na pytanie, dlaczego motyl monarcha co roku migruje tysiące kilometrów.
Danaus plexippus, czyli motyl monarcha słynie na całym świecie z niezwykłych możliwości podróżowania. Z Ameryki Północnej motyle te odbywają co roku masowe migracje. Na jesieni lecą na południe, do Kalifornii i Meksyku, pokonując często ponad 2800 kilometrów.
Na zimowiska wybierają lasy rosnące na wysokości 3000 m n.p.m. Niektóre z nich zasiedlają obszar pond 8 hektarów. Pod wpływem ciężaru motyli gałęzie drzew łamią się, a sama drzewa z upływem czasu obumierają. Po przebudzeniu ze snu zimowego, monarchy kopulują, po czym wyruszają w drogę powrotną – prosto na północ. Samice składają jaja głównie na roślinach liściastych. Szczególną popularnością cieszy się trojeść, którego liście są pokarmem dla larw monarchy.
Mechanizm wędrówek pod lupą
Naukowców od lat interesuje mechanizm wędrówek monarchów oraz związany z nimi ich cały cykl życiowy. Żyjący maksymalnie kilka miesięcy osobnik tego gatunku nie jest bowiem w stanie przeżyć całego cyklu migracji. Badania prowadzą między innymi pracownicy z Uniwersytetu w Massachusetts. Według nich, procesem wędrówek kieruje niewielka grupa komórek mózgowych owada.
- Dzięki tej sekwencji genomu, który mamy w ręku mamy ogromną liczbę możliwości, aby lepiej zrozumieć genetyczne i molekularne podstawy migracji na duże odległości – mówi Steven Reppert, który koordynował badania i podpisał się pod artykułem w "Cell".
Niezwykły mózg monarchy
Reppet od lat bada migracje monarchy, zwracając przy tym szczególną uwagę na ich zdolność mózgu do włączania informacji dotyczących czasu i przestrzeni w czasie, koniecznych do osiągnięcia celu. Jednym z niesamowitych aspektów tej wędrówki, odróżniającej ją od migracji ptaków, jest fakt, że motyle, które są zaangażowane w specyficzną migrację od zawsze dzieli co najmniej dwa pokolenia od tych, które uczestniczyły w poprzedniej podróży.
- Informacje mają zakodowane w swoich genach – dodaje Reppert.
Spekulacje genomem przedłuża życie
Naukowcy skoncentrowali swoje analizy genomu do szlaków molekularnych, które są istotne dla migracji, w tym odpowiedzialne za zegar dobowy i orientację w czasie lotu.
Genom, który obejmuje 16,866 genów kodyjących białka, ujawnił także kompletny zestaw genów niezbędnych do syntezy hormonów, których poziom musi być tak skalibrowany, aby możliwa była migracja. Motyl jest w stanie zablokować swoją zdolność do reprodukcji nawet na dziewięć miesięcy, a te, które nie migrują żyją dłużej nawet miesiąc.
- Ogólnie rzecz biorąc – piszą naukowcy – cechy genomu i proteomu motyla monarchy to prawdziwy skarb do pogłębienia naszej wiedzy na temat migracji i stanowi solidną podstawę do analizy różnic genetycznych między populacjami "wędrownymi" a tymi, które prowadzą statyczny tryb życia. To także podwalina do przyszłych porównań genów zaangażowanych w nawigację u gatunków migrujących na długie dystanse, w tym kręgowców, takich jak ptaki wędrowne – możemy przeczytać w "Le Science".
Autor: usa//aq / Źródło: lescienze.it, wikipedia.org