Mentre le farfalle svolazzano tra i fiori, non tutte vedono i boccioli allo stesso modo. In un fenomeno chiamato visione sessualmente dimorfica, le femmine di alcune specie di farfalle percepiscono il colore ultravioletto mentre i maschi vedono la luce e l’oscurità. I biologi dell’Università della California, Irvine, hanno scoperto che in almeno una specie, la variazione deriva dal salto di un gene della vista su un cromosoma sessuale. È la prima scoperta nota che questo tipo di cambiamento genetico provoca una visione sessualmente dimorfica.
Lo studio appare in Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze.
Il team dell’UCI lo ha determinato durante le indagini sul Eliconio genere farfalla. Alcune delle sue specie vedono il colore ultravioletto, una matrice più ampia dello spettro della luce visibile che gli esseri umani percepiscono. Una sostanza prodotta dal gene opsin spiega la capacità visiva di queste farfalle. In Eliconio specie con visione sessualmente dimorfica, la percezione del colore ultravioletto è presente solo nelle femmine.
Nella ricerca del meccanismo genetico alla base di questa differenza, i biologi dell’UCI hanno selezionato come soggetto Heliconius charitonia, in cui la capacità visiva è sessualmente dimorfica. Quando hanno finito di assemblare il primo genoma completo di questa specie, hanno scoperto che il suo cromosoma W, o femmina, conteneva il gene dell’opsina.
“Questo è il primo caso noto in cui la visione dimorfica dei colori negli animali proviene da un singolo gene che si sposta su un cromosoma sessuale”, ha affermato il primo autore Mahul Chakraborty, assistente scienziato del progetto in ecologia e biologia evolutiva. “Oltre al significato scientifico della scoperta, evidenzia le complessità del sequenziamento genetico automatizzato e il ruolo cruciale della convalida”.
Ha svolto gran parte del suo lavoro sul progetto mentre era ricercatore post-dottorato nei laboratori degli autori corrispondenti Adriana Briscoe e JJ Emerson, entrambi membri della facoltà del Dipartimento di ecologia e biologia evolutiva.
Genomi precedentemente assemblati per Heliconius charitonia erano frammentari. Nessuno includeva il cromosoma W, il cui codice altamente ripetitivo può rappresentare un ostacolo per il sequenziamento automatico. I ricercatori dell’UCI hanno iniziato il loro studio sequenziando automaticamente il genoma della specie, ma questo non è riuscito a rivelare tutte le copie attese del gene dell’opsina. Imperterriti, hanno successivamente esaminato la codifica manualmente.
“Ho esaminato ogni parte del sequenziamento”, ha detto Angelica Lara, che era una studentessa di ecologia e biologia evolutiva quando ha iniziato a lavorare con il team investigativo. Lara ha continuato a partecipare al progetto come ricercatrice post-laurea dopo aver conseguito la laurea. “Non riuscivo ancora a trovare l’opsina dopo tutta quella revisione. Poi mi sono reso conto che una parte del codice per il cromosoma W non era stata formattata bene, e ho creduto che l’opsina dovesse trovarsi lì”, ha detto.
Gli sforzi di Lara hanno suggerito a Chakraborty di esaminare quel segmento più da vicino. Si è scoperto che il sequenziamento automatico aveva eliminato quella sezione della codifica del cromosoma, probabilmente ostacolata dalla sua ripetitività. Il ripristino ha rivelato il gene dell’opsina e il team ha confermato la scoperta con ulteriori test.
“Senza queste annotazioni e indagini manuali, avremmo fatto ipotesi errate e fuorvianti”, ha affermato Briscoe, professore di ecologia e biologia evolutiva. “Ora che abbiamo fatto questa scoperta, possiamo scavare molto più a fondo nei meccanismi alla base del dimorfismo e comprenderne lo scopo”.
Gli scienziati ritengono che la differenza visiva possa essere la ragione per cui femmine e maschi all’interno di alcune specie di farfalle si nutrono di diversi tipi di fiori. Finora, le uniche altre creature note per avere una visione sessualmente dimorfica sono alcuni tipi di primati.
La ricerca è stata supportata dalla National Science Foundation, dal National Institutes of Health, dall’UCI Optical Biology Core Facility e dal finanziamento per l’avvio della Texas A&M University.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
