Fluturele monarh se hrănește cu o plantă otrăvitoare și reține doze mici de toxină în corpul său. Dacă o pasăre îi mănâncă, îi vomită aproape imediat: sunt otrăviți.

fluturele

Așa se apără fluturele monarh de prădătorii săi.

Din acest motiv, prin posibilitatea de a trăi cu un otravă mortală care chiar și în doze mici poate opri inima și afecta sistemul nervos, a stârnit curiozitate științifică de ani de zile.

Și este faptul că mâncarea sa aproape exclusivă este o plantă, numită asclepia și, de asemeneacunoscut sub numele de lapte, a cărui otravă este folosită de vânătorii din diferite părți ale Africii pentru a-și murdări vârfurile săgeților.

Acum, mai mulți oameni de știință de la universități din Statele Unite, Franța și Germania au dezvăluit misterul, așa cum s-a explicat în cercetarea lor, intitulată „Editarea genelor urmărește evoluția rezistenței la toxina fluture monarh” și publicată în revista de specialitate Natură.

Cum să trăiești otrăvit

Cu aripile sale galbene și portocalii, mulți sunt de acord că este una dintre cele mai frumoase insecte din natură.

Dar culorile au un alt motiv pentru a fi. Ele sunt clare mesaj pentru prădători: fluturele este otrăvit și, prin urmare, nu este un aliment recomandabil.

După ani de cercetare, comunitatea științifică oferă răspunsuri la necunoscut cum lepiduloppter adaptat să mănânce planta toxic fără a muri.

Biologii și geneticienii au descoperit etapele evolutive care au protejat-o de toxină. Primul lucru a fost identificarea celorlalte specii rezistente la aceasta, numite glicozide cardiotonice, care în anumite doze pot afecta grav inima.

Monarhul se hrănește aproape exclusiv cu lapte

Biologul evoluționist Noah Whiteman de la Universitatea din California, Berkeley, și colegii săi au dorit să identifice ce au în comun cele 21 de insecte care se hrănesc cu lapte.

Și au descoperit trei mutații care sunt cheia acestei rezistențe la toxine.

Nu toate au apărut deodată. Monarhul a împărtășit una dintre mutații cu un alt fluture care nu mănâncă planta în cauză. De asemenea, are o altă mutație care este prezentă numai la insectele care tolerează otravă, dar nu o acumulează. Iar al treilea a apărut într-un strămoș apropiat.

Dar nu s-a întâmplat peste noapte. Când monarhul a devenit rezistent la toxină, a început să se bucure de un beneficiu rar în natură: mănâncă ceea ce puțini au mâncat.

„Editarea” zboară

Folosind tehnologia de editare a genei Crispr, au început să aplice aceste mutații separat la muștele fructelor care nu se hrănesc cu lapte.

Prima mutație a indicat că ar putea supraviețui cu doze foarte mici de toxină, a doua cu o cantitate mai mare, iar după a treia, numerotată 122, au putut chiar să stocheze toxina în organism.

Cu toate acestea, atunci când au aplicat 122 singuri, insectele nu au supraviețuit, arătând că numai ea are efecte secundare fatale și poate funcționa numai dacă este precedată de alta.

Prin urmare, în acest caz, comanda afectează produsul.

Geneticianul Peter Andolfatto, de la Universitatea Columbia, din SUA, a ajuns la aceeași concluzie și a împărtășit-o în august cu revista eLife.

Folosind un alt sistem de editare genetică, au descoperit că ordinea în care sunt aplicate modificările este critică. Într-o secvență de mutații au reușit să producă insecte tolerante la lapte, în alta, muștele au dezvoltat probleme neurologice.

„Puteți înțelege ce s-a întâmplat de-a lungul timpului”, a spus el Ştiinţă Hopi Hoekstra, biolog la Universitatea Harvard, SUA. „Ei reconstruiesc istoria evoluției”.

Pentru specialistul academic în evoluție, aceasta rezolvă o întrebare științifică care încearcă să răspundă de mult timp.