热带Heliconius蝴蝶以其翅膀上鲜艳的彩色图案而闻名。这些引人注目的颜色图案不仅会吓跑捕食者(蝴蝶有毒，鸟类也厌恶)，而且也是择偶过程中的重要信号。
由慕尼黑大学进化生物学家理查德·梅里尔(RichardMerrill)领导的团队与波哥大罗萨里奥大学(哥伦比亚)和史密森尼热带研究所(巴拿马)的研究人员合作，现已利用各种Heliconius物种的警报模式的多样性进行调查这些偏好的遗传基础。
在此过程中，科学家们发现了一种与视觉引导行为的进化变化直接相关的基因，这是首次在动物身上证明这种联系，正如他们在《科学》杂志上报道的那样。
在他们的研究中，研究人员进行了数百次行为实验，以调查哥伦比亚三种Heliconius物种的交配偏好：Heliconiusmelpomene和Heliconiustimareta，它们的前翅上都有鲜红色的带子，而Heliconiuscydno则有白色的带子。前翼带。他们发现，这三个物种的雄性都更喜欢与自己相似的伴侣，而这两个关系较远的红色物种的偏好没有差异。
通过基因组分析，研究人员证明对红色雌性的偏好与基因组区域有关，在该区域这两个红色物种之间的杂交导致了遗传物质的共享。
“我们成功地将regucalcin1确定为控制这些蝴蝶视觉偏好的关键基因，”MatteoRossi说，他与Merrill实验室的博士同事一起对蝴蝶进行了研究。候选人亚历山大·豪斯曼。“如果regucalcin1被沉默，就会损害对同种雌性的求爱，这证明了基因和行为之间的直接联系，”罗西解释道。
通过杂交进行遗传交换
科学家的进一步分析表明，regucalcin1在H.melpomene进化过程中的某个时候从H.melpomene转移到了H.timareta。
“我们很早就知道红色图案基因是通过杂交从一个物种引入到另一个物种的，并且怀疑相应的偏好可能也是如此。最终展示它并识别特定的基因是真的很令人兴奋，”罗萨里奥大学生物学系主任、该论文的主要作者之一卡罗莱纳·帕尔多-迪亚兹(CarolinaPardo-Diaz)说道。得益于regucalcin1，红色雌性的吸引力得以提高，从而提高了H.timareta的繁殖成功率。
“当动物选择与谁交配时，我们在自然界中看到了我们周围视觉偏好的差异。根据我们的结果，我们首次能够在特定视觉偏好和特定基因之间建立直接联系，并且还证明了杂交可以在这些行为的进化中发挥重要作用，”梅里尔强调。
