ในฤดูใบไม้ร่วง ผีเสื้อโมนาร์ชรู้สึกว่าจำเป็นต้องเปลี่ยนละติจูด การศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของชุดยีนในสมองของผีเสื้อช่วยให้แมลงหาทางไปยังพื้นที่ที่หนาวจัดในเม็กซิโกการอพยพทางพันธุกรรม อาจเป็นยีนของผีเสื้อโมนาร์ชที่กระตุ้นและบอกให้ผีเสื้อย้ายไปทางใต้ในฤดูหนาวเครดิตรูปภาพ: DAVID R. WEAVERSteven Reppert นักประสาทชีววิทยาจาก University of Massachusetts Medical School ใน Worcester นำทีมนักวิทยาศาสตร์ปฏิบัติภารกิจเพื่อค้นหาสัญญาณการอพยพของพระมหากษัตริย์ ทีมอธิบายการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมใหม่ของพระมหากษัตริย์ในฤดูร้อนที่อยู่ประจำที่และพระมหากษัตริย์ที่ย้ายถิ่นในฤดูใบไม้ร่วงในBMC Biology วัน ที่ 31 มีนาคม
นักวิจัยรายงานว่ามียีนอย่างน้อย 40 ยีน
ที่เกี่ยวข้องกับการรักษาพระมหากษัตริย์เม็กซิโกเมื่อพวกเขาเริ่มย้ายถิ่นฐาน Reppert และเพื่อนร่วมงานวิเคราะห์ยีนของผีเสื้อโมนาร์ช 9,000 ตัว ซึ่งเป็นยีนประมาณครึ่งหนึ่งในจีโนมของมัน
แต่ละฤดูใบไม้ร่วง พระมหากษัตริย์หลายร้อยล้านพระองค์ในภาคตะวันออกของสหรัฐอเมริกาและแคนาดาเริ่มบินลงใต้เพื่อเข้าสู่ฤดูหนาว ผีเสื้อนำทางด้วยนาฬิกาภายในและใช้ดวงอาทิตย์เป็นเข็มทิศเพื่อหาทางไปยังพื้นที่ที่หนาวจัดในป่าสนโอยาเมลในภาคกลางของเม็กซิโก ไม่มีใครรู้ว่าสัญญาณสิ่งแวดล้อมใดที่เปลี่ยนสวิตช์ที่ทำให้ผีเสื้อละทิ้งการสืบพันธุ์และเริ่มอพยพ
Reppert และเพื่อนร่วมงานของเขารวบรวมผีเสื้อพระมหากษัตริย์ในฤดูร้อนและฤดูใบไม้ร่วง ตามที่นักวิจัยคาดไว้ ผีเสื้อฤดูร้อนที่อยู่นิ่งๆ มีฮอร์โมนการสืบพันธุ์ที่เรียกว่าฮอร์โมนวัยหนุ่มสาวในระดับสูง ในขณะที่ผีเสื้อฤดูใบไม้ร่วงที่อพยพย้ายถิ่นจะขาดฮอร์โมนนี้ ผีเสื้อฤดูร้อนอยู่ใกล้สถานที่ฟักไข่และสืบพันธุ์ โดยวางไข่บนพืชตระกูลมิลค์วีด และผีเสื้อฤดูร้อนไม่ปรับทิศทางตามดวงอาทิตย์ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่ฮอร์โมนจะขัดขวางการนำทาง นักวิจัยได้ให้สารเคมีที่เลียนแบบฮอร์โมนวัยหนุ่มสาวแก่ผีเสื้อฤดูใบไม้ร่วง แล้วนำไปใส่ในเครื่องจำลองการบินเพื่อดูว่าเป็นเช่นนั้นหรือไม่ แต่ผีเสื้อในฤดูใบไม้ร่วงยังคงมีเข็มทิศที่แม่นยำ
ซึ่งบ่งชี้ว่าการสืบพันธุ์และการนำทางถูกควบคุมโดยระบบที่แยกจากกัน
จากนั้น นักวิทยาศาสตร์ได้วิเคราะห์ความแตกต่างของกิจกรรมของยีนในฤดูร้อนและผีเสื้อฤดูใบไม้ร่วง นักวิจัยพบยีน 40 ยีนที่แสดงการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมระหว่างผีเสื้อฤดูร้อนและใบไม้ร่วง จากยีนเหล่านั้น 14 ตัวมีความกระตือรือร้นมากกว่าในผีเสื้อฤดูใบไม้ร่วง และ 26 ตัวมีความกระตือรือร้นมากกว่าในผีเสื้อฤดูร้อน มีเพียงสองยีนเท่านั้นที่มีความเชื่อมโยงที่ชัดเจนและเป็นที่ทราบกันดีถึงการย้ายถิ่น — ยีนที่เรียกว่าvrilleซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของนาฬิกา circadian ของผีเสื้อ และ ยีน tyramine beta hydroxylaseซึ่งเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของมอเตอร์ ส่วนยีนอื่นๆ เกี่ยวข้องกับกระบวนการเมแทบอลิซึม การพัฒนาสมอง และกระบวนการอื่นๆ และยีน 15 ยีนมีหน้าที่ที่ไม่รู้จัก
“ไม่มีอะไรโดดเด่นและพูดว่า ‘ฉันเป็นยีนการย้ายถิ่น’” Reppert กล่าว
ทีมงานของ Reppert ค้นพบยีน 40 ยีนที่มีส่วนร่วมในการช่วยให้ผีเสื้อหันเข้าหาดวงอาทิตย์ในขณะที่อพยพ ทีมสรุป แม้ว่าบางคนอาจมีส่วนร่วมในการพลิกสวิตช์การย้ายถิ่น แต่การศึกษานี้ไม่ได้ตอบคำถามนั้น
แม้จะน่าผิดหวังที่ไม่มียีนใดเชื่อมโยงกับการนำทางอย่างชัดเจน แต่กลุ่มของ Reppert ก็มาถูกทางแล้วที่จะค้นหาว่าราชาที่อพยพย้ายถิ่นฐานไปทางใต้อย่างไร Orley “Chip” Taylor นักนิเวศวิทยาแมลงแห่งมหาวิทยาลัยแคนซัสในลอว์เรนซ์กล่าว และผู้อำนวยการ Monarch Watch
ตั้งแต่ดาราศาสตร์ไปจนถึงสัตววิทยา
สมัครรับข้อมูลข่าววิทยาศาสตร์เพื่อสนองความกระหายใคร่รู้ของคุณสำหรับความรู้สากล
ติดตาม
“ฉันคิดว่าพวกเขากำลังทำในสิ่งที่จำเป็นต้องทำเพื่อคลี่คลายทั้งหมดนี้” เทย์เลอร์กล่าว
Reppert กล่าวว่าเขาวางแผนที่จะวิเคราะห์กิจกรรมของยีนที่เหลืออยู่ในจีโนมของพระมหากษัตริย์ และเพื่อหาจุดที่การเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมของยีนในสมอง
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> แทงบอลออนไลน์
