Kelebekler çiçeklerin arasında uçuşurken hepsi de çiçekleri aynı şekilde görmez. Üreme bağlamında ‘dimorfik görme’ adı verilen bir olgu nedeniyle, kimi kelebek türlerinin dişileri ultraviyole (morötesi) rengi algılarken, erkekler sadece aydınlığı ve karanlığı algılar. ABD'deki California Üniversitesi’nin Irvine kampüsünde biyologlar, bu farklılaşmanın en az bir kelebek türünde bir görme geninin cinsiyet kromozomuna sıçramasından dolayı gerçekleştiğini keşfetti. Keşif, böylesi bir genetik değişimin cinsiyet bazında dimorfik görmeye yol açtığı yönünde bilinen ilk bulgu olma özelliği taşıyor.

Üniversite ekibi, bu durumu ‘Heliconius’ adlı kelebek cinsini araştırırken keşfetti. Bu kelebeğin alt türlerinin bir kısmı, insanların algıladığı görünür ışık spektrumundan daha geniş bir yelpaze olan ultraviyole renkleri görebiliyor. Bu kelebeklerin sahip olduğu görsel kapasiteden ‘Opsin’ geninin ürettiği bir madde sorumlu. Cinsel olarak dimorfik görüşe sahip olan Heliconius türlerinde, ultraviyole renk algısına sadece dişilerde rastlanıyor.

KEŞFEDİLEN İLK ÖRNEK

California Üniversitesi biyologları, bu farklılığın ardında yatan genetik işleyişi araştırırken, araştırma konusu olarak görsel kapasitenin üreme bağlamında dimorfik olduğu ‘Heliconius charithonia’ türünü seçti. Bu türe ait ilk tam gen haritasını tamamladıklarında, ‘W’ -yani dişi- kromozomunun ‘opsin’ geni barındırdığını anladılar. Ekoloji ve evrimsel biyoloji alanında yardımcı proje bilimcisi olan araştırma başyazarı Mahul Chakraborty, “Bu, hayvanlarda dimorfik renk görme olgusunun tek bir genden cinsiyet kromozomuna geçtiği bilinen ilk örnek olma özelliği taşıyor. Keşif bilimsel öneminin yanı sıra, otomatik gen dizilemenin karmaşıklığının ve olguyu teyit etmenin oynadığı büyük rolün altını çiziyor" bilgisini paylaştı.

Chackraborty, proje kapsamında yürüttüğü çalışmaların büyük kısmını, her ikisi de Ekoloji ve Evrimsel Biyoloji Bölümü’nde öğretim üyeleri olan araştırma ortak yazarları Adriana Briscoe ve J.J. Emerson’un laboratuvarında, doktora sonrası araştırmacı sıfatıyla gerçekleştirdi. Daha önce Heliconius charithonia bağlamında toplanan gen dizileri bütünlüklü değildi. Bunlardan hiçbiri, yüksek oranda tekrarlayan genetik kodu otomatik biçimde dizilemeyi engelleyebilen W kromozomunu içermiyordu. Araştırmacılar, çalışmalarına türün gen haritasını otomatik biçimde dizileyerek başladılar; ne var ki bu işlem, beklenen şekilde opsin geninin tüm kopyalarını açığa çıkaramadı. Daha sonra, tereddüt etmeksizin, kodlamayı eski yöntemlerle incelediler.

UZUN UĞRAŞLARIN ARDINDAN AÇIĞA ÇIKAN SIR

Araştırma ekibine katıldığı esnada ekoloji ve evrimsel biyoloji lisans öğrencisi olan Angelica Lara, “Dizilemenin her aşamasında çalıştım” dedi. Lara, diplomasını aldıktan sonra mezuniyet sonrası araştırmacı sıfatıyla projede çalışmayı sürdürdü. Lara, yürüttüğü çalışmaya ilişkin olarak, “Bütün bu analizlerin ardından yine de opsin’i bulamadım. Daha sonra W kromozomunun kodunun bir parçasının doğru şekilde biçimlendirilmediğinin ayrımına vardım ve opsinin orada olması gerektiğini düşündüm” ifadelerini kullandı. Lara’nın uğraşları, Chakraborty’yi bu gen parçasını daha yakından incelemeye teşvik etti. Araştırmacılar, otomatik dizilemenin, kromozom kodlamasının o parçasını atladığını, büyük ihtimalle yinelenmesi nedeniyle görmediğini fark etti. Onu eski haline döndürdüklerinde opsin geni açığa çıktı ve ekip bu bulguyu daha fazla deneyle teyit etti.

Ekoloji ve evrimsel biyoloji profesörü Briscoe, araştırmaya ilişkin açıklamasında, “El yordamıyla yapılan bu dizileme ve araştırma olmasaydı hatalı ve yanıltıcı varsayımlarda bulunurduk. Artık bu keşfi gerçekleştirdiğimize göre, dimorfizmin ardında yatan işleyişin çok daha derinlerine inebilir ve amacını anlayabiliriz" öngörüsünde bulundu.

Bilim insanları, kimi kelebek türlerinde dişi ve erkeklerin birbirinden farklı çiçek türleriyle beslenmesinin sebebinin görme farklılığı olabileceğini düşünüyor. Şu ana dek, üreme bağlamında dimorfik görüşe sahip olduğu bilinen diğer tek canlılar, bir grup primat türünü içeriyor.

Araştırma, Ulusal Bilimler Akademisi aylık bülteninde yayınlandı.

Yazının orijinali Phys.org sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)