枯叶蝶的翅膀能够完美地模仿一片枯叶,以躲避捕食者的攻击。为了解枯叶蝶的伪装能力是如何进化和遗传的,中国科学家通过采集枯叶蛱蝶属的13个地理种群样本及其他蛱蝶科样本,追溯了枯叶蛱蝶属的起源。枯叶蛱蝶属翅膀的背面色彩鲜艳,以深蓝色、黑色和橙色为特色。但当它们扇动翅膀时,就会露出对比鲜明的腹面颜色——类似于叶中脉、次脉、叶柄等图案元素,以及类似于霉斑的可变标记。如此一来,就能模仿一片枯叶。
究竟是什么原因导致枯叶蛱蝶属翅膀腹面不同“叶片”图案形态的变化呢?研究人员通过聚焦枯叶蛱蝶中华亚种,基于78份个体样本的二代基因组重测序数据,对10种叶形表型进行了全基因组关联分析,最后锁定了名为cortex的基因,该基因似乎与不同的叶片图案有关,并发现其在多个物种中经历了长时间的平衡选择。
研究人员指出,cortex就像翅膀发育过程中的一个“工具盒基因”,参与控制生物形态与结构等发育过程,在枯叶蛱蝶中华亚种中,其嵌合缺失突变体会呈现斑驳的表型。