杜克大學生物學家在實驗室裡演變複雜性格 -- 使用選擇壓導致煙草 hornworms 演變雙重性格啟用黑色或綠色根據溫度在他們的發展期間。
生物學家也展示了強調演變的這樣雙重性格的基本的荷爾蒙結構。
他們的實驗，他們說，聘用重要答案到介入許多基因的複雜性格如何裡突然裝 「開花於罐中」在有機體的演變。
研究員 -- 生物弗雷德里克 Nijhout 教授和研究生 Yuichiro Suzuki -- 在科學發布了他們的發現。 他們的工作由國家科學基金會資助。
複雜性格或者 「polyphenisms」，他們學習了是與同樣基因構成的動物能導致相當不同的性格的例程，或者表現型，用不同的環境。 例如，基因上相同的螞蟻能開發成女王/王后，戰士或者工作者，根據他們早期的荷爾蒙環境。 或者，同一隻蝴蝶能假設非常另外著色在冬天或夏天。 一种 polyphenism 也是可能的在哺乳動物的工作 -- 例如在鹿角或變化的季節性發展在全身羽毛或外套顏色上， Nijhout 和 Suzuki 說。
當生物學家瞭解基本的機械基礎 polyphenisms 時，奧秘依然是這樣複雜性格，在多基因介入變化，如何可能演變和仍然存在。
「它是長的知道 polyphenisms 是由激素控制的，当腦子感覺環境信號和修改荷爾蒙分泌物的模式」，說 Nijhout。 「反過來，這些荷爾蒙模式啟用套基因開/關導致不同的性格。 然而，我們瞭解仅這個發展結構，并且導致二非常不同的表現型如何對在動物的一條唯一染色體是可能的」，他說。
「有解釋這個演變結構的理論模型 -- 有選擇性的壓如何可能維護在人口的 polyphenisms，并且他們為什麼不逐漸聚合到一份表單或別的」， Nijhout 說。 「但是沒人從沒有一 polyphenism 的種類開始了并且生成了一全新的 polyphenism。 這樣演示能提供重要答案到強調這樣性格的這個演變結構」。
在他們的實驗， Suzuki 和 Nijhout 選擇了手指尺寸煙草 hornworm，曼杜卡 sexta 的種類，通常生產仅綠色幼蟲。 由於一個相關種類，曼杜卡 quinquemaculata，開發黑色或綠色幼蟲，當顯示降低或更高的溫度，研究員推理他們可能使用溫度衝擊演變在 M. sexta 的一相似的 polyphenism。
Suzuki 和 Nijhout 做了他們的在 M. sexta 的黑色突變體表單的試驗，是黑色由於稱少年激素的一種關鍵激素更低的生產。 在一個臨界期，他們從屬於黑色突變體毛蟲對熱和在為突變體毛蟲二條不同線路選擇的多個生成。 一條 polyphenic 線路被選擇顯示在熱治療的增加的綠色，并且所選的一條 monophenic 線路顯示減少了顏色更改在熱治療。
在飼養和選擇毛蟲的十生成以後，與大約每生成 300 條毛蟲，研究員發現他們 的確，創建了二明顯的張力。 polyphenic 張力將開發綠色在高溫，突然修改在溫度大約 28 攝氏度。 (83 華氏度。) 相反， monophenic 張力依然是黑色在所有溫度。
研究員可能比較這些張力瞭解 polyphenism 的始發地。 他們的實驗表示它是少年激素的級別在調控的毛蟲的他們是否將啟用黑色或綠色。
例如，通過應用從一條綠色毛蟲提取的少年激素地點於黑色毛蟲在一個臨界期， Suzuki 能生產在該毛蟲的一個綠色地點。
並且，通過拉緊一個微小的非陷阱在一條開發的毛蟲的題頭附近防止少年激素 -- 生產在題頭 -- 從流到這隻激昂的 polyphenic 蠕蟲的機體的其餘， Suzuki 能防止這條毛蟲啟用的綠色。