مطالعات جدید پژوهشگران منجر به شناسائی دو ژن ویژه در پروانه ها شد که نقش مهمی در شکل گیری نقوش و طراحی های بال آن ها دارد. یکی از این ژن ها نوع رنگ ها را تعیین کرده و دیگری نقوش ایجاد شده را مشخص می کند.

در جهان بیش از 20 هزار نوع پروانه مختلف وجود دارد که هر یک دارای زیبایی های منحصر به فرد خود هستند و در بال های خود نقوشی زیبا و خاص دارند که ترکیبی از خطوط، رنگ ها، نقطه های زیبا و طرح های جذابی هستند. برای سال های متمادی دانشمندان تصور می کردند که این طرح های پیچیده روی بال های پروانه ها از مجموعه ژن هایی یکسان و مشابه با رنگ چشم انسان ها پدیدار می شود اما مطالعات جدید نشان می دهد که احتمالا این موضوع دلیل دیگری داشته و رنگبندی های بال پروانه ها منشا دیگری دارد.

دو پژوهش در این زمینه منتشر شدند که یکی از آن ها توسط آکادمی ملی علوم ایلات متحده آمریکا انجام شده و طی آن پژوهشگران موفق به شناسائی دو ژن ویژه شدند که نقش مهمی ایجاد نقوش و تصاویر بال پروانه ها دارد. به باور دانشمندان این کشف را می توان نخستین گام در به دست آوردن توانائی ایجاد نقوش بال پروانه ها توسط این حشرات است.

برای تعیین عملکرد دقیق این ژن ها، دانشمندان تلاش کردند تا در طراحی بال پروانه ها تغییراتی ایجاد کنند. در این روش از سیستم ویژایش ژنتیکی CRISPR-Cas9 استفاده شده است که به مانند یک  قیچی ژنتیکی عمل کرده و محققان در تخم پروانه های مختلف این ژن را غیر فعال کرده و به مطالعه واکنش های رخ داده در بال پروانه ها پرداختند.

اوون مک میلان (Owen McMillan) متخصص جانورشناسی موسسه مطالعات استوائی مرکز اسمیت سونیان در این رابطه اعلام کرد: «تصور کنید که قادر به نقاشی و طراحی بال های پروانه ها باشید. ساختار طراحی بال پروانه ها توسط کدهای ژنتیکی ایجاد می شوند. با حذف برخی از این کدها ما می توانیم تصاویر و نقوش روی بال های پروانه را تغییر داده و برای مثال رنگ قرمز را به سیاه تبدیل کنیم.»

در نتیجه این مطالعات همچنین مشخص شد که با کنترل ژن موسوم به WntA پروانه ها با ژن غیرفعال به  مراتب متفاوت تر از همنوعان عادی خود پدیدار شده و رنگ های بال آن ها به شکل لکه و در الگوهای غیر یکپارچه شکل می گیرند.

بن گوارینو (Ben Guarino ) از دیگر پژوهشگران این پروژه نیز اعلام کرد: «به نظر می رسد ژن WntA در دوره  شفیرگی پروانه ها ایجاد شده و در زمانی که آن ها در پیله هستند، طرح بال های آن را مشخص می کند. »

از سوی دیگر این ژن همانند رنگدانه ها عمل کرده و ژن دیگری به نام optix نیز نقش برس نقاشی در بال این  حشرات زیبا را بر عهده دارد.

"آرناد مارتین" یکی از نویسندگان اصلی این پژوهش می‌گوید: از هر یک از آزمایشات نتایج غیر منتظره‌ای به دست آمده است. این یک لحظه شکوهمند است که یک پروانه جدید از پیله خود بیرون می‌آید و اثرات شگفت آور "کریسپر" را در آن می‌بینید. جهش‌ها اثرات بسیار خاصی داشته‌اند.

پژوهش اخیر ساده به نظر می‌رسد، اما سادگی آن فریبنده است. این نوع مطالعات تا همین چند سال اخیر غیر قابل انجام بود. پیشرفت در ویرایش ژن (کریسپر) اکنون دانشمندان را قادر می‌سازد تا به طور هدفمند و مستقیم ژن‌ها را هدف قرار دهند و اثرات آنها را شناسایی کنند.

این تحقیق بر روی پروانه‌ها نشان می‌دهد که چگونه ژن‌های منفرد ممکن است با عملکرد مشابه اما با ایجاد تازگی‌های متنوع، منجر به تکامل شود.

سوال بزرگ بعدی برای این تحقیق این است که چگونه این ژن‌ها فعالیت و اثرخود را در طراحی و رنگ‌آمیزی اعمال می‌کنند و این که آیا می‌توان این فعالیت را مجددا بازیابی یا تنظیم کرد؟

---

منابع:

خبروان
مجله علمی ثریا