Höfjärilar byter färgprakt mot fruktsamhet
Höfjärilen är vackert gul orange. Men vissa höfjärilshonor är istället vita, trots att det är en nackdel under parningen. Hanar föredrar färgstarka honor. Men istället är de vita fjärilarna mer fruktsamma. Detta är ett exempel på det som inom biologin kallas trade-offs, där en art byter bort vissa positiva egenskaper för att uppnå andra fördelar. Nu tror forskarna att de vet hur detta går till.
Trade-offs, det vill säga att byta en fysisk egenskap med vissa fördelar mot en annan med andra, är ett centralt område inom läran om evolutionen. Under hundratals år har forskare försökt kartlägga hur det går till när vissa individer utvecklar vissa egenskaper på bekostnad av andra. Nu har forskare vid Stockholms universitet genom avancerad DNA-analys lyckats visa hur det går till när honfjärilar av arten brandgul höfjäril Colias crocea byter bort färgprakt mot högre fruktsamhet.
100 årig gåta om fjärilens färg
Brandgula höfjärilar är normalt gula till orangea, men mellan 5 och 30 procent av honfjärilarna är vita, trots att det missgynnar dem under parningen då färgprakten utgör en viktig signal till hanarna. Under nästan 100 år har forskare försökt förstå varför en signifikant del av populationen fortsätter vara vit, trots de uppenbara nackdelarna. Studier har visat att de vita fjärilarna fördelar sina resurser annorlunda: istället för att utveckla färggranna vingar kan de lagra mer fett och vara mer fruktsamma.
– Olika typer av trade-offs förekommer hos allt liv, ändå vet vi väldigt lite om hur det egentligen går till när en art utvecklar nya egenskaper på bekostnad av gamla. När det gäller trade-offs som är så specifika att de endast förekommer hos honor vet vi i princip ingenting, säger Christopher Wheat, docent i populationsgenetik vid Stockholms universitet och huvudförfattare till studien.
Ändrar färg med gensax
Efter att ha kartlagt genomen hos flera orangea och vita höfjärilar som fångats i vilt tillstånd, samt hos avkomman från olika kombinationer av dessa, har forskarna lyckats identifiera en region i området runt en gen som kallas BarH-1. Den är avgörande för om fjärilen blir vit eller färgsprakande. Med hjälp av gensaxen CRISPR/Cas9, en teknik som gör att man kan klippa ut och ersätta delar av arvsmassan, har de även kunnat redigera genen och styra vilken färg fjärilen kommer att få. Det finns ungefär 90 sorters fjärilar inom släktet Colias varav en tredjedel uppvisar den här variationen i vingfärg, och preliminära data antyder att mekanismen för detta är den samma hos alla.
– Upptäckten av vilken gen det är som styr den här funktionen är ett genombrott inom populationsgenetiken och kommer att underlätta motsvarande forskning på många fler djur- och växtarter framöver, säger Christopher Wheat.
Vetenskaplig artikel
A transposable element insertion is associated with an alternative life history strategy
Kontakt
Docent Christopher W. Wheat, chris.wheat@zoologi.su.se
