Diuk Uniwersyteckie biolożki rozwijali powikłanego znamię w laboratorium -- używać naciska nakłaniać tabacznych hornworms rozwijać podwójnego znamię czarnego lub zielonego w zależności od temperatury podczas ich rozwoju obracać wybór.
Biolożki także demonstrowali podstawowego hormonalnego mechanizm leżeć u podłoża ewolucję taki podwójni znamiona.
Ich eksperymenty, powiedzieli, oferta znacząco wgląd w jak powikłani znamiona wymaga wiele geny konserwują nagle "okwitnięcie" w organizmu ewoluci.
Badacze -- Profesor biologia Frederik Nijhout i magistrant/magistrantka Yuichiro Suzuki -- publikował ich znalezienia w nauce. Ich praca fundował narodową fundacją naukowa.
Powikłani znamiona lub "polyphenisms", ", studiowali są przykładami lub fenotypami, w różnych środowiskach. w których produkować zupełnie różnych znamiona mogą zwierzęta z ten sam genetycznym makeup, Na przykład, genetycznie identyczne mrówki mogą rozwijać w królowe lub pracownicy, żołnierze, według ich wczesnego hormonalnego środowiska. Lub ten sam motyl może zakładać bardzo różnego barwienie w zimie lub lecie. Polyphenism jakby jest także prawdopodobny przy pracą w ssakach -- na przykład w sezonowym rozwoju poroże lub zmiany w kolorach upierzenia lub żakieta, powiedział Nijhout i Suzuki.
Podczas gdy biolożki rozumieli podstawowej maszynerii zasadniczych polyphenisms tajemnica zostawał jak taki powikłani znamiona które upierać się i rozwijać mogli pogmatwane mutacje w wieloskładnikowych genach.,
"Ja jest długi zna że polyphenisms kontrolują hormonami, z mózg odczuwa środowiskowych sygnały i zmienia wzór hormonalne sekrecje," powiedział Nijhout. "Z kolei, te hormonalni wzoru zwrota sety geny dalej lub daleko produkować różnych znamiona. Jakkolwiek, rozumieliśmy tylko rozwojowego mechanizm, i jak ja jest ewentualny z pojedynczym genomem w zwierzęciu produkować dwa bardzo różnego fenotypu," powiedział.
"Tam byli teoretyczni modele wyjaśniać ewolucyjnego mechanizm -- jak, dlaczego selekcyjni naciski mogą utrzymywać polyphenisms w populaci, i no zbiegają się stopniowo w jeden formę lub inny," powiedział Nijhout. "Ale nikt kiedykolwiek wytwarzał nowiusieńki polyphenism i. Taki demonstracja mógł oferować znacząco wgląd w ewolucyjnego mechanizm leżeć u podłoża taki znamiona."
W ich eksperymentach, Suzuki i Nijhout wybieraliśmy gatunki sklejony tabaczny hornworm, Manduca sexta który normalnie produkuje tylko zielone larwy., Ponieważ powiązani gatunki, Manduca quinquemaculata, rozwijają czerni lub zieleni larwy gdy wystawiają obniżać lub wysokie temperatury badacze teoretyzujący że mogli używać temperaturowych szoki rozwijać jednakowego polyphenism w M. sexta.
Suzuki i Nijhout prowadziliśmy ich eksperymenty na czarnej mutant formie M. sexta który jest czarny przez niskiej produkci kluczowy hormon dzwoniący nieletni hormon., Poddawali czarne mutant gąsienicy ogrzewać podczas krytycznego okresu dla dwa różnych linii mutant gąsienicy i nad wieloskładnikowymi pokoleniami wybierającymi. Jeden polyphenic linia traktowanie. wybierał pokazywać narosłego greenness na upale traktowanie i jeden monophenic linia wybierająca pokazywać zmniejszoną kolor zmianę na upał -, -
Po wychowu i wybierać dziesięć pokoleń gąsienicy, z wokoło 300 gąsienicami na pokolenie badacze zakładają że, naprawdę, tworzyli dwa odrębnego napięcia. Polyphenic napięcie rozwijał zielonego kolor przy wysokimi temperaturami, zmienia nagle przy temperaturą wokoło 28 stopni C. (83 stopnia F.) W kontrascie monophenic napięcie zostawał czarne temperatury wcale.
Badacze mogli porównywać te napięcia rozumieć początek polyphenism. Ich eksperymenty wyjawiali że ja był poziomem nieletni hormon w gąsienicach które regulowali czy obracają czerń lub zieleń.
Na przykład, stosować punkt wydobującego podczas krytycznego okresu nieletni hormon od zielonej gąsienicy czarna gąsienica, Suzuki mógł produkować zielonego punkt na ten gąsienicie.
Także, dociskać malutką kluczkę wokoło rozwija gąsienicy głowy zapobiegać nieletniego hormon -- produkujący w głowie -- od spływania odpoczynek ciało gorąca polyphenic dżdżownica, Suzuki mógł zapobiegać gąsienicy od kręcenie zieleni.
Według Nijhout pokolenie polyphenism w gąsienicie demonstruje ewolucyjnego zjawisko dzwoniącego "genetyczny zakwaterowanie." W ten procesie, mutacja w wykonawczej drodze przemian tak jak hormonalna droga przemian zmienia hormonalnego poziom przynosić je bliżej do progu pozioma który mógł wpływający środowiskową różnicą.