一些蝴蝶如何发展改变眼点大小的能力

eLife上今天发表了关于蝴蝶物种如何适应温度调节机翼眼点大小的能力的新见解。

该研究表明，非洲sat蝶蝴蝶Bicyclus anynana(B. anynana)是，蝶科(或“刷足”)蝴蝶亚科的成员，它通过复杂的生理和分子反应逐渐改变了它的眼点大小。数百万年以来这些发现还突出表明，尽管温度调节着各种不同种类的蝴蝶的荷尔蒙水平，但是Anynana只是利用这种反应来调节眼点大小的少数物种之一。

若虫科中的许多蝴蝶的翅膀上都有圆形的眼点图案，通常用于转移食肉动物的攻击。但是，在某些季节，例如非洲的干旱季节，蝴蝶的最佳生存策略是避免引起人们的注意，并且它们会缩小其斑点的大小，使它们看起来像一片枯叶。

蝴蝶是如何完成这项壮举的，仅在一种非洲的牧羊犬B. anynana中进行过研究。在该物种中，表示干旱季节到来的低温降低了幼虫后期阶段称为20E的激素的含量。这会改变眼点中央的激素敏感细胞的功能，并随后缩小其大小。

主要作者Shivam Bhardwaj解释说：“在我们的研究中，我们研究了荷尔蒙介导的系统如何通过检查其他几种有无眼点的蝴蝶物种的过程来调节眼点的大小。”新加坡国立大学(NUS)生物科学系博士研究，现为密西西比州立大学博士后。“我们想找出哪些其他物种根据温度改变了它们的视点大小，以及它们是否通过与B. anynana相同的机制实现了这一点。这项比较工作将使我们首次探索温度调节系统是如何进化的在遗传和生理层面上。”

为此，Bhardwaj和他的团队在两个不同的温度下饲养了13种不同的沙爹菜。他们发现，所有物种对低温的响应都降低了20E激素的含量，但大多数物种无法相应地改变其斑点的大小。其中包括已知在干湿季节具有不同眼点大小的物种。Bhardwaj说：“我们还看到一小群人在眼点中心表达了激素受体，就像B. anynana一样，但这也不足以缩小其大小。”

研究小组随后在13种物种中的4种中操纵了20E激素，并发现B. anynana是唯一进化出温度和激素介导的眼点大小调节系统的物种。他们认为，由于其自然的非洲生境的季节性变化，该物种逐渐演化出根据温度改变其视点大小的能力。

现在需要做进一步的研究，以了解其他蝴蝶在干燥和潮湿季节用来改变其斑点大小的不同环境线索。

新加坡国立大学和耶鲁大学国立大学副教授AntóniaMonteiro说：“目前，我们的工作发现了任何需要改变特定突变的B. anynana季节性环境的复杂渐进适应。” “如果其他适应形式难以像安那那氏杆菌那样进化，那么我们的发现支持先前的警告，即面对气候变化导致的不可预测和波动的温度，许多物种可能容易灭绝。”

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