一眼就能辨雌雄！谁决定了不同性别蝴蝶不同的颜色？

新加坡的翠袖锯眼蝶。

当地时间1月13日，美国芝加哥大学和纽约城市学院的研究人员在《英国皇家科学院学报B》上发表论文称，他们在翠袖锯眼蝶身上发现了一个独特的“拟态开关”基因，该基因能够决定蝴蝶的性别二态性。这项研究可以帮助我们更好地理解动物王国中雄性和雌性之间的表型差异。

论文的共同通讯作者、芝加哥大学的生态与进化系教授Marcus Kronforst博士说：“许多动物存在性别二态性，但通常都不是很明显。而在翠袖锯眼蝶中，不同种群却能展现不同模式，我们意识到，这是一个揭示性别二态性潜在遗传机制的绝佳案例。”

原产于东南亚的翠袖锯眼蝶具有不同寻常的拟态，是本研究的理想模型。在部分种群中，雄性和雌性蝴蝶都以长着深色翅膀和亮斑的紫斑蝶为模仿对象；而在另一些种群中，雄性和雌性则会分别模仿两种不同的蝴蝶：雄性仍然模仿紫斑蝶，雌性则模仿了有着橙色翅膀的金斑蝶。

翠袖锯眼蝶某些种群的雌蝶和雄蝶都模仿紫斑蝶，而其他种群的雌蝶则模仿金斑蝶。

研究人员在东南亚地区收集了48只蝴蝶，一些来自性别二态性群体，另一些来自性别单态性群体。通过基因组测序发现，性别二态性并不是单一地分成两组，而是在不同的翠袖锯眼蝶种群中反复出现。

论文第一作者、普林斯顿大学的研究生Dee Ruttenberg说：“更重要的是，在观察这些雌雄二态蝴蝶的个体种群时，我们发现有一个基因反复出现，并且能够准确指示蝴蝶是单态还是二态——这就是WntA。”

WntA以参与蝴蝶的色素形成而闻名，现在人们发现，它似乎也调节着性别二态性和单态性之间的过渡。蝴蝶的个体种群可以根据地区压力的变化，迅速、轻松地“扳动开关”。

“我们在DNA的一个区域中发现了两个关键的碱基对，这两个碱基对似乎与调控WntA的活动有关，”共同通讯作者、纽约城市学院的生物学副教授David Lohman博士说。“似乎只有少量的基因变化造成了雌性身体的这种差异，这很可能是基因再利用的一个例子。”

蝴蝶形成不同拟态的基因机制并不是从头进化而来，而是根据种群数量开启或关闭这些基因。WntA就像一个拟态开关。

这项研究首次阐明了翠袖锯眼蝶不同拟态特征的分布和潜在的遗传学机制。但不同拟态模式出现的原因是什么？研究人员表示还需进一步探索。

原创编译：花花 审稿：西莫 责编：陈之涵

期刊来源：《英国皇家科学院学报B》

期刊编号：0791-7945

原文链接：https://phys.org/news/2021-01-asian-butterfly-populations-mimicry-patterns.html

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