Skrzydła motyli ozdabia temperatura

Wiele gatunków owadów do perfekcji opanowało sztukę kamuflażu, a niektóre z nich, by idealnie wkomponować się w otoczenie, wraz z porami roku zmieniają kolory. Taką sezonową szatę przywdziewają m.in. pluskwiaki z rodzaju Lygus (jesienią stają się ciemniejsze, dlatego lepiej pochłaniają promienie słoneczne). Koniki polne, np. Chorthippus biguttulus, przybierają barwy brązowoszare i niemalże zlewają się z wyschniętą trawą. Ubarwieniem owadów sterują też czynniki zewnętrzne, takie jak wilgotność, oświetlenie czy pora dnia, a zmiana wyglądu pomaga w ukryciu się przed drapieżnikiem bądź jego odstraszeniu, służy komunikacji i przyciąganiu partnera do kopulacji oraz do regulacji temperatury. Ten mechanizm adaptacyjny powstał w efekcie milionów lat ewolucji, a jego szczegóły wciąż owiane są tajemnicą. Wiadomo, że u jego podstaw leżą barwniki chemiczne (pigmenty: melaniny i karotenoidy) i zjawiska fizyczne (odbijanie i załamywanie promieni świetlnych przez mikroskopijne struktury na powierzchni ciała).

Szczególną uwagę badaczy przykuwają motyle, bo fantazyjne wzory na ich skrzydłach są efektem współdziałania wielu czynników. Za układ kolorów na łuskach (mikroskopijnych płytkach tworzących ubarwienie) odpowiada informacja zakodowana w DNA, dlatego uważano, że kreacją barw w głównej mierze steruje białko. Obowiązujący dogmat podważyli naukowcy z George Washington University i University of Cambridge, którzy wykazali, że za rozmieszczenie ciemnego pigmentu odpowiada regulatorowa cząsteczka RNA.

Do zaskakujących wniosków doszli też uczeni z National University of Singapore, badający afrykańskie motyle Bicyclus anynana, znane z kolorowych oczek na skrzydłach. O ich wynikach czytamy na łamach „Nature Ecology & Evolution”. U owadów wyklutych w czasie pory deszczowej plamki są większe, a u tych wyklutych w trakcie pory suchej – mniejsze, co zwiększa szansę na przetrwanie w obu warunkach środowiskowych (zapewniają lepszy kamuflaż). Już wcześniej te różnice wiązano z wpływem temperatury, a teraz okazało się, że odpowiada za nie konkretny gen (Antp), należący do grupy genów kontrolujących rozwój poszczególnych części ciała. Aktywność Antp maleje przy niższych temperaturach, co potwierdza jego rolę w sezonowych zmianach ubarwienia. Modyfikacja nie byłaby możliwa bez specjalnej sekwencji w DNA (tzw. promotora), która działa niczym przełącznik – uaktywniając bądź wyłączając ekspresję (powstawanie białka na podstawie informacji w DNA) Antp. We wcześniejszych badaniach ten sam zespół wykazał też, że za różnice w rozmiarze plamek pomiędzy płciami odpowiada produkowany przez poczwarki steroidowy hormon ekdyzon, który umożliwia ich przemianę w formę dorosłą.