Многие насекомые совершают сезонные миграции, наиболее известными из которых являются бабочки монархи, обитающие на юге Канады и в США.
Мухи-журчалки также являются мигрантами, миллиарды из них ежегодно перемещаются на юг из Северной Европы, чтобы перезимовать в более теплом климате. Однако не все люди путешествуют — некоторые остаются дома и не рискуют. Это дало ученым возможность изучить генетические различия между мигрирующими и немигрирующими особями в попытке раскрыть генетическую основу миграционного поведения.
В своем осеннем путешествии на юг пантеоны плотными группами пересекают Пиренеи по узким горным перевалам. Группе исследователей из Университета Эксетера удалось захватить образцы этих подушек безопасности, когда они пролетали над перевалом, и доставить их в лабораторию для анализа ДНК. Затем генетическую информацию сравнили с ДНК немигрирующих летающих мух.
— Это потрясающее зрелище — бесконечный поток из сотен тысяч особей через 30-метровый проход, — сказал доктор. Карл Уоттон, научный сотрудник Колледжа наук о жизни и окружающей среде.
— Мы идентифицировали 1543 гена, которые были на разных уровнях активности среди мигрантов, — сказал ведущий автор исследования Тоби Дойл из Центра экологии и охраны природы в кампусе Пенрин в Эксетере в Корнуолле. — Что действительно поразило нас, так это удивительное разнообразие ролей, которые играют эти гены.
Миграция энергозатратна, поэтому открытие метаболических генов не стало неожиданностью, но мы также определили гены, играющие роль в структуре и функции мышц, гормональной регуляции физиологии, иммунитете, стрессоустойчивости, летном и пищевом поведении, сенсорном восприятии.
Когда исследователи рассортировали гены по функциям, они обнаружили, что у мигрирующих журчалок активируются целые группы генов. Среди них были гены, ответственные за сигнал инсулина для долголетия, пути для иммунитета и гены для производства октопамина — эквивалента адреналина — гормона борьбы или бегства — для дальних полетов.
— Эти пути были интегрированы в мигрирующих мух и изменены эволюцией, чтобы сделать возможными путешествия на большие расстояния, — сказал доктор Уоттон.
Эта работа обеспечивает мощный геномный ресурс и теоретическую основу для будущих исследований эволюции миграции у других видов.
— Наше исследование уже выявило несколько генов, ранее связанных с миграцией у бабочек, что позволяет предположить существование общего «пакета генов миграции, который контролирует миграцию у многих животных, — сказал доктор Уоттон. — Это захватывающее время для изучения генетики миграции.
Исследование опубликовано сегодня в журнале Molecular Ecology.
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен