Un semplice cambiamento neurale altera le preferenze di accoppiamento nelle farfalle maschio, favorendo una rapida evoluzione comportamentale, come riportano l’ 11 marzo sulla rivista open access PLOS Biology Nicholas VanKuren e Nathan Buerkle dell’Università di Chicago, negli Stati Uniti, e colleghi .
Gli Heliconius sono un gruppo di farfalle tropicali note per la loro ampia varietà di modelli e colori delle ali, che fungono da avvertimento per i predatori. Poiché la colorazione delle ali è fondamentale per la loro sopravvivenza, i maschi hanno sviluppato una preferenza per le femmine con lo stesso colore delle ali. Ma i meccanismi sensoriali e neurologici alla base di queste preferenze sono poco compresi.
I ricercatori hanno studiato i meccanismi genetici e sensoriali alla base delle preferenze di accoppiamento in due sottospecie di farfalle Heliconius cydno che hanno macchie gialle o bianche sulle ali. Hanno identificato quattro regioni genomiche collegate sia al colore delle ali che alla preferenza di accoppiamento, incluso il ” locus K “, che è stato associato anche a queste caratteristiche in altre farfalle Heliconius . Successivamente, hanno studiato i modelli di espressione genica nella retina, nel lobo ottico e nel cervello in diverse fasi dello sviluppo. Hanno trovato sette varianti genetiche che si trovavano in regioni genomiche associate alla preferenza di accoppiamento, ed erano anche espresse a livelli significativamente diversi nei maschi gialli e bianchi, rendendoli forti candidati per influenzare le preferenze di accoppiamento. Per capire come i maschi percepiscono i diversi colori delle ali, hanno studiato la sensibilità al colore e l’attività dei fotorecettori negli occhi delle farfalle. Hanno scoperto che i fotorecettori sensibili al verde inibivano l’attività della maggior parte dei fotorecettori sensibili ai raggi UV nei maschi che preferivano le femmine dalle ali gialle ma relativamente pochi in altre farfalle. Questa modifica relativamente semplice del sistema nervoso periferico potrebbe fornire una base fisiologica per modificare la percezione e l’attrattiva dei due colori delle ali.
I risultati mostrano che le preferenze di coppia delle farfalle derivano da differenze nel modo in cui vengono elaborate le informazioni sensoriali. Ciò suggerisce che le farfalle maschili Heliconius cydno trovano le femmine con un colore delle ali corrispondente più attraenti, non solo più facili da vedere. Le relazioni inibitorie tra fotorecettori sono facilmente evolutive, il che può facilitare una rapida evoluzione comportamentale, affermano gli autori.
Gli autori aggiungono: “Il nostro lavoro ha generato un quadro sorprendente di come viene controllato un comportamento visivo critico, la scelta del partner, dalla variazione nelle connessioni tra i neuroni nell’occhio fino alla variazione genetica attraverso il genoma”.
Accedi al documento disponibile gratuitamente in PLOS Biology
Contatti:
Stephanie Palmer
Dipartimento di Fisica e Dipartimento di Biologia e Anatomia degli Organismi
Università di Chicago
sepalmer@uchicago.edu
Marco Kronforst
Dipartimento di Ecologia ed Evoluzione
Università di Chicago
mkronforst@uchicago.edu
Immagine in evidenza
Evoluzione della preferenza del partner nelle farfalle polimorfiche. Queste farfalle bianche Heliconius cydno alithea si accoppiano su una vite di passiflora, ma il maschio poteva scegliere tra femmine bianche e con ali gialle. Nicholas VanKuren, Nathan Buerkle e i loro coautori si immergono nella genetica e nella neurobiologia del comportamento di scelta del partner e trovano una sorprendente variazione nel genoma e nell’occhio che è correlata alla preferenza maschile.
di Wei Lu (CC-BY 4.0)
