进化是否可预测？对我们在地球上生命的方式的重要意义

时间：2022-03-15 13:25:06 来源：

进化是否可预测？这对Heliconius蝴蝶的研究表明它不是。

在巴拿马史密森热带研究所（Stri）的与Helicoonius蝴蝶一起使用的国际科学家（Stichius Butterflies）面临着谜团：来自秘鲁对哥斯达黎加的无关蝴蝶对如何又一次地演变了几乎相同的翼形图案？答案，发表于当前生物学，永远改变了演进的理解方式。

“我们的团队是第一个报告的虽然Helicoonius类似的颜色模式的演变可能是由类似的力量捕食者避免特定种类的蝴蝶 - 那种结果的途径不可预测，”Carolina Concha表示，“铅作者”本文和斯特拉的博士生。“这真的很惊讶我们，因为它揭示了历史和机会在塑造导致蝴蝶翼状模仿的遗传途径的重要性。”

Heliconius'明亮的翼颜色信号到鸟类捕食者，蝴蝶有毒。华丽的男性翼模式向女性发出信号，他们选择合适的物种配偶。不知何故，这两种力量，掠夺和交配，导致在山谷和山脊山麓隔离的蝴蝶组中的类似机翼模式。通过敲出12种不同物种及其变体的单一致毒性的基因，团队中的分子生物学家可以判断与同一机翼图案的一对蝴蝶是否使用相同的遗传途径来呈现颜色和图案的翅膀。它们不是。

“想象一下，赋予同一乐高块的两支球队被要求建立同一设备，”乔治华盛顿大学蝴蝶Evo-Devo实验室的共同作者和负责人。“每个团队都以不同的方式完成任务，但最终，结果是一样的。蝴蝶面临得更严重的挑战：它们建造由翼鳞制成的结构，这对他们的生存和繁殖能力至关重要。“

关于蝴蝶模仿的问题已经有几十年来兴起的生物学家，但在大约五年前，选择性地除去生物体中的单个基因的技术并不存在。现在，利用CRISPR / CAS 9基因编辑，与遗传密码更容易修补。当研究人员敲出像WNTA这样的主要图案化基因时，它会改变构成蝴蝶翼的鳞片的微观结构和颜色，结果模式变化。该研究提出了许多问题，例如Wnta如何与其他基因交互，以最终与红色或黑色的区域。现在，团队想知道如何控制WNTA基因。

“我们了解到，虽然发展基因（WNTA）可以在大多数蝶翼颜色模式的演变中具有广泛的作用，但其精确地用于颜色蝴蝶的翼并不完全可预测，”Riccardo Papa，协作和教授波多黎各大学。“具有相同的翼形图案的不同物种，例如共用蝴蝶，可以使用不同的分子策略演变。想象一下在不同的乐器上播放的相同笔记！“

“有人说，巴拿马是一个土着词的意义丰富的蝴蝶，”欧文麦克米兰，斯特利生态基因组实验室的员工科学家和负责人表示。“Gamboa的Smithsonian Labs肯定是世界上最好的地方之一，了解蝴蝶如何发展，我们希望灵感的研究人员在这里加入我们，因为我们继续向这些问题提出关于这些令人难以置信的美丽的生物。”

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来自史密森尼州大学，乔治华盛顿大学，密西西比州大学，剑桥大学，芝加哥大学，芝加哥大学，芝加哥大学，芝加哥大学，芝加哥大学和北卡罗来纳州立大学大学促成了这项研究。

史密森尼热带研究所（Smithsonian Tropical Research Institute）是史密森尼学会（Smithsonian Institution）的子公司，总部位于巴拿马巴拿马城。该研究所进一步了解热带生物多样性及其对人类福祉的重要性，训练学生在热带地区进行研究，并通过提高公众对热带生态系统的美丽和重要性的认识来促进保护。

参考：Concha，C.，Wallbank，R.W.R.，Hanly，J.等人。2019.模拟直升机翼型演化中发展灵活性与确定主义之间的相互作用。目前的生物学。

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