科学家的新发现:蝴蝶翅膀的黑色魔法

曦照认知 2024-09-01 12:32:37

蝴蝶翅膀上那些绚丽多彩的图案,一直是自然界中的一大奇观。但你知道这些色彩是如何形成的吗?最近,一项由乔治华盛顿大学和剑桥大学的科学家们联合进行的研究发现,蝴蝶翅膀上的黑色色素分布,竟然是由一种RNA分子控制的,而非之前认为的蛋白质。这一发现颠覆了我们对遗传调控的传统认知,为理解动物可见特征的演化提供了新的视角。

在实验室中,研究人员使用CRISPR基因编辑技术,对蝴蝶的基因进行编辑,观察这对翅膀颜色的影响。他们发现,当移除产生RNA分子的基因后,蝴蝶竟然完全失去了黑色的鳞片。这一结果表明,RNA活动与黑色色素的发展之间存在着直接的联系。

这项研究的领导者,博士后科学家Luca Livraghi表示:“这一RNA分子直接影响了翅膀上黑色色素的出现位置,以我们未曾预料的方式塑造了蝴蝶的颜色图案。” 研究人员进一步探索了RNA分子在翅膀发育过程中的功能,发现RNA表达的位置与黑色鳞片形成的位置完美相关。

科学家们还检查了其他几种蝴蝶的RNA,这些蝴蝶的进化历史可以追溯到大约8000万年前。他们发现,这些蝴蝶中的RNA已经演化到可以控制黑色色素图案中的新位置。这表明,这一RNA基因并非近期的新发明,而是一个关键的祖先机制,用于控制翅膀图案的多样性。

这项研究不仅挑战了关于遗传调控的长期假设,而且还为研究动物可见特征的演化开辟了新的途径。随着科学家们对基因“暗物质”的深入了解,我们有望揭开更多生物学的奥秘。

参考值:DOI: 10.1073/pnas.2403326121

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