_ Noile descoperiri fac lumină despre modul în care moliile Bella folosesc otrava pentru a atrage pereche

Alcaloizii pirolizidici sunt pe cât de amar și toxici, pe atât de greu de pronunțat. Sunt produse de mai multe tipuri diferite de plante și se numără printre principalele cauze de deces accidental la bovine.

Plantele care conțin acești alcaloizi au arătat foarte clar că nu doresc să fie consumate, dar că nu a descurajat moliile Bella (Utetheisa ornatrix). Aceste molii care zboară în timpul zilei mănâncă exclusiv frunzele și semințele încărcate cu alcaloizi ale plantelor cu clopot. Apoi folosesc toxina pentru a-și păzi ouăle și pentru a descuraja prădătorii în etapele ulterioare ale vieții. Îl folosesc chiar și pentru a face feromoni care atrag perechi.

Modul exact în care moliile Bella și speciile înrudite au evoluat capacitatea de a consuma în siguranță alcaloizi de pirolizidină rămâne necunoscut.

Într-un nou studiu publicat în revista jurnalul Proceedings of the National Academy of Sciences, cercetătorii au secvențiat genomul moliei Bella, pe care l-au folosit pentru a identifica anumite gene care ar putea conferi imunitate la aceste toxine.

De asemenea, au secvențiat genomul din 150 de specimene de muzeu - unele mai multe vechi de un secol — pentru a determina de unde provin moliile Bella și rudele lor apropiate. În cele din urmă, au cercetat datele genetice căutând indicii care ar putea ajuta la explicarea modului în care modelele complicate de aripi ale molilor Bella au evoluat de-a lungul timpului - primul studiu pe molii sau fluturi care a făcut acest lucru folosind specimene uscate din colecția muzeului.

„Am reușit să arătăm că puteți folosi specimene de muzeu pentru a răspunde la întrebări genetice care necesită în mod normal tehnici complicate de laborator”, a spus coautorul studiului Andrei Sourakov, coordonator de colecții la Centrul McGuire pentru Lepidoptera și Biodiversitate al Muzeului de Istorie Naturală din Florida. „Acest lucru deschide o fereastră pentru cercetări viitoare de acest tip.”

Sourakov a studiat moliile Bella de 15 ani și a spus că secvențierea genomului pentru această specie a fost următorul pas natural în cercetarea pe care a efectuat-o până acum. Multe dintre cunoștințele pe care le-a câștigat în acea perioadă au provenit din munca sa cu studenții de licență și liceu, pe care i-a ajutat să efectueze experimente scurte, să analizeze date pentru târguri de știință și să interpreteze rezultatele în lucrări evaluate de colegi.

În Un astfel de proiect, un student și-a propus să determine durata medie de viață a adulților de molii Bella și a dat din neatenție peste Matusalema din lumea moliei.

„Spre marea noastră surpriză, aceștia pot trăi până la 50 de zile, care este de patru până la cinci ori mai lungă decât o medie de molii”, a spus Sourakov.

Longevitatea nu este o trăsătură extrem de importantă la majoritatea speciilor de molii. Mulți se înmulțesc o dată, apoi mor la scurt timp, fie din senescență, fie din cauza prădării. Dar moliile Bella nu sunt limitate de acestea din urmă, ceea ce face mai probabil ca genele care conferă longevitate crescută să fie benefice și să fie transmise generației următoare.

„Este logic ca ceva care este apărat chimic să trăiască mai mult. , pentru că, chiar dacă sunt prinși, prădătorul dă drumul cel mai adesea, iar molia poate continua să zboare în jur."

Moliile Bella trăiesc în mare parte din estul Americii de Nord, America Centrală și Caraibe și sunt adesea activ în timpul zilei. În loc să folosească întunericul ca giulgiu pentru a evita prădătorii, moliile Bella fac un scop să fie văzuți. Aripile lor sunt îmbrăcate cu solzi strălucitori roz, sidefat, onix și galben sulf, pe care păsările și insectele carnivore le pot observa cu ușurință de la distanță. Orice prădător suficient de ghinionist pentru a prinde o molie Bella își corectează rapid greșeala.

„Pianjenii banane îi vor tăia din pânzele lor”, a spus Sourakov, adăugând că păianjenii lup și păsările vor face tot posibilul pentru a evita lor. „Când sunt prinși, produc lichid spumant care are un gust prost, făcut aproape în întregime din alcaloizi”.

Atunci când sunt gata să se împerecheze, femelele eliberează un penaj de alcaloizi aerosol derivați din plantele pe care le-au mâncat ca omizi. Masculii sunt atrași de acest miros, pe care îl urmăresc până la sursa lui. Acolo efectuează un ritual scurt, dar elaborat în care ating ușor capul femelei cu două structuri pufoase și retractabile, care seamănă puternic cu păpădia. Fiecare filament din aceste structuri este împletit cu alcaloizi de pirolizidină.

Dacă femela decide că masculul are o cantitate și o calitate suficientă de alcaloizi stocați, perechea se va împerechea. Când a terminat, masculul lasă în urmă un cadou de despărțire numit spermatafor, care conține spermatozoizi și mai mulți alcaloizi. Femela va folosi acest lucru și alcaloizi din propria ei rezervă pentru a infuza ouăle rezultate cu toxine. Acest tip de protecție biparentală a ouălor la insecte este rar. De fapt, când a fost observat pentru prima dată în 1989 printre adulții de molii Bella, a fost singurul exemplu cunoscut de molii sau fluturi mascul care a investit orice resurse chimice în descendența sa.

Moliile Bella sunt capabile să evite efectele negative ale alcaloizilor de pirolizidină prin utilizarea unei enzime speciale care oxidează molecula, făcând-o inofensivă. Dacă un prădător mănâncă o molie, procesul este inversat, iar alcaloidul își recapătă potența.

Alcaloizii de pirolizidină probabil au evoluat mai întâi ca mecanism de apărare în plante, care apoi au devenit o marfă pentru molii. Sourakov și colegii săi au vrut să știe cum moliile Bella au dobândit această enzimă de detoxifiere și cum au menținut-o printr-o cursă a înarmărilor de milioane de ani între plantă și molie.

Autorii au descoperit că moliile Bella au nu una, ci două copii. a genei care codifică pentru enzima lor unică de detoxifiere. Este posibil să fi dobândit al doilea printr-un proces de duplicare a genelor, prin care alte specii, inclusiv multe plante, au dezvoltat noi trăsături.

Au găsit, de asemenea, două copii ale unei gene parțial implicate în producția de antioxidanți și apărare. Sourakov bănuiește că aceste gene pot fi legate atât de capacitatea molilor Bella de a detoxifica alcaloizii, cât și de longevitatea lor remarcabilă.

„Anumite tipuri de stres asupra sistemelor biologice duc la o durată de viață mai lungă. S-ar putea ca interacțiunea Moliile Bella au cu alcaloizi nu este doar motivul pentru care are sens ca ei să trăiască o viață lungă, ci și unul dintre mecanismele din spatele acestuia.”

(Fluierul)