Първите две пеперуди в този дисплей показват нормални мъжки и женски. Всички останали са гинандроморфи, разкриващи смесица от мъжки и женски модели. Изображение от Нипам Пател
Това не е обикновена колекция от пеперуди. Това е витрина на син морфос ( Подобрявам се ), вид, роден в горите на Южна Америка, чиито крила - особено тези на мъжките - са известни с брилянтния си аквамаринов блясък. Докато първите два екземпляра са типични мъжки и женски, другите са „гинандроморфи“ – тоест животни, които съдържат както мъжки, така и женски клетки. При тези пеперуди чертата се проявява върху крилата като мозайка от цветове и шарки, заимствани от двата пола.
Гинандроморфизмът се среща най-вече при пеперуди и молци, въпреки че може да се появи и при птици и ракообразни. При насекомите възниква или чрез загуба на полова хромозома по време на клетъчното делене, или когато два сперматозоида оплождат яйцеклетка, която случайно има две ядра вътре в себе си, процес, наречен двойно оплождане. И двата процеса в крайна сметка водят до организми, съставени от комбинация от мъжки и женски клетки.
При синия морфос тази клетъчна ексцентричност е най-очевидна върху крилата, проявяващи се като „двустранни“ крила, където едното е „женско“, а другото „мъжко“, или „мозаечни“ крила, които съдържат смесица от мъжки и женски шарки. Нипам Пател , биолог от Калифорнийския университет в Бъркли, който изучава еволюцията на развитието при животни, включително пеперуди и молци, използва тези необичайни дисплеи, за да разбере по-добре как се развиват крилете на пеперудата на първо място.
Изследователите смятат, че в най-ранните етапи на растеж на крилата клетките се делят и размножават в няколко различни региона. Тъй като клетките във всеки регион растат, те в крайна сметка удрят молекулярни „гранични линии“, които по някакъв начин им пречат да се разширят по-далеч (изследователите не са сигурни как работи механизмът). В близост до тези линии се секретират химически сигнали, които задействат поредица от гени, които казват на всяка клетка в какъв тип клетка на крилото в крайна сметка ще се развие.
„Сигнализацията е една и съща, независимо дали [клетките] са всички мъжки, всички женски или мозаечни“, казва Пател, който е създал изображението по-горе. Но начинът, по който клетките интерпретират сигналите, зависи от техния пол, казва той. Например, региони от мъжки клетки могат да приемат сигналите като сигнал за развитие на крилни структури, които изглеждат преливащо сини на слънчева светлина. Групи женски клетки, от друга страна, могат да разчетат сигналите като знак за развитие на кафяво и кремаво оцветяване.
„Цветовите модели, наблюдавани на крилата, са важни за неща като предупредително оцветяване, мимикрия, сексуален подбор и камуфлаж“, казва Пател. „Получаването на правилните модели е важно за оцеляването и репродуктивния успех на пеперудата или молеца.“
Не е ясно как новото моделиране на гинандроморфните пеперуди влияе върху способността им да оцеляват и да се размножават. Но за изследователите необикновената визуална странност е предимство. Когато случайно региони от мъжки клетки и женски клетки се появят съседни една на друга върху крилото на синия морфо, контрастът разкрива местоположението на тези молекулярни гранични линии – и следователно къде са областите на развитие на основните крила. (Наистина, в еднаквата тъкан на крилото на нормална пеперуда, линиите са невидими.)
Чрез картографиране на точните местоположения на линиите изследователите може да са в състояние да определят какви молекули управляват тези демаркации. И „ако разберем молекулите, които оформят граничните линии“, казва Пател, „ще разберем много ранна стъпка в изграждането на крилото.“