探秘：蝴蝶翅膀令人赞叹的颜色从何而来

蝴蝶的翅膀对于眼睛而言，就像交响乐对于耳朵一样。现在，一个国际研究团队发现了一种有趣的遗传机制，它促成了我们在蝴蝶翅膀上所看到的充满活力且复杂的图案。

他们的发现？是一种 RNA 分子，其在决定蝴蝶翅膀上黑色色素的分布方面起着关键作用。而令人惊讶的是，转折在于——它并非我们之前所认为的蛋白质。

这项研究由来自乔治华盛顿大学和剑桥大学的博士后科学家卢卡·利夫拉吉（Luca Livraghi）领导。

几个世纪以来，研究人员一直对蝴蝶如何在翅膀上生成令人叹为观止的美丽图案和颜色感到好奇。

发育中的蝴蝶翅膀细胞里的遗传密码实际上决定了翅膀鳞片上颜色的特定排列——就如同彩色像素的排列形成数字图像一般。解码这一点可能为理解我们的基因如何构建我们的解剖结构铺平道路。

长期以来，科学家们都知道蛋白质编码基因在这些过程中至关重要。但当涉及黑色色素时，这项研究呈现出了一个完全不同的景象。

该团队发现，在蝴蝶变态过程中，一个生成 RNA 分子（而非蛋白质）的基因掌控着深色色素的形成位置。

“我们的发现太令人惊讶了，”利夫拉吉说道。“这种 RNA 分子直接左右着翅膀上黑色色素出现的位置，以一种我们始料未及的方式造就了蝴蝶的颜色图案。”

通过对 RNA 分子的活性进行检查，研究人员发现 RNA 表达的位置和黑色鳞片形成的位置之间存在着完美的关联。

“从这个层面来讲，它的确是一种进化的画笔，并且从其在几个物种中的效果来看，还是一种颇具创意的画笔，”乔治华盛顿大学生物学副教授阿诺德·马丁说道。

该团队在其充满好奇的探索过程中，对其他几种蝴蝶中的新发现的 RNA 进行了检查，这些蝴蝶在大约 8000 万年前的进化历程中有所差异。那结果如何呢？RNA 已经进化至能够控制深色色素图案里的新位置。

“从 几个物种 的 CRISPR 突变体中获得的一致结果确实表明，这种 RNA 基因并非近期的发明，而是控制蝴蝶翅膀图案多样性的关键祖传机制，”波多黎各大学的生物学教授里卡多·帕帕指出。

“这种 RNA 分子显然在翅膀图案的进化中起着至关重要的作用。谁知道生物学家由于未关注基因组的暗物质还错过了哪些现象？”乔治华盛顿大学的博士后科学家和访问学者乔·汉利总结道。

这项研究从根本上挑战了我们长期以来关于基因调控的假设。它为研究动物可见特征的进化开辟了新的探索途径。

蝴蝶翅膀图案的遗传机制在科学领域可能看似是一个特定的小众领域，但它的影响在生物学领域广泛深远。

这项研究的发现不仅阐明了蝴蝶着色背后的神秘过程，也为更广泛地理解其他物种的遗传学铺平了道路。

随着研究人员继续探究 RNA 在蝴蝶翅膀图案中的作用，整个动物界很可能都存在类似的遗传机制。

未来的研究或许会聚焦于 RNA 对其他表型特征产生影响的可能性，为进化生物学和遗传学提供新的见解。

这种将 RNA 视为蝴蝶发育过程中功能性角色的新认知，迫使科学家重新审视他们的方法和假设，有可能在不同的生物领域带来变革性的发现。

所以，下次你欣赏蝴蝶的翅膀时，请记住，所见并非全部。有一种有趣的遗传机制在发挥作用，由一种界定深色色素图案的 RNA 分子主导。不得不说，大自然具有高超的艺术感！

该研究发表在《美国国家科学院院刊》杂志上。