Войти
| Heliconius | |
|---|---|
 | |
| Формы Heliconius numata, H. мелпомена и H. erato | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Eukaryota |
| Царство: | Animalia |
| Тип: | Arthropoda |
| Класс: | Insecta |
| Порядок: | Lepidoptera |
| Семейство: | Nymphalidae |
| Племя: | Heliconiini |
| Род: | Heliconius. Kluk, 1780 |
| Типовой вид | |
| Papilio charithonia. Linnaeus, | |
| Виды | |
Около 39, см. список видов в тексте. | |
| Синонимы | |
| |
Heliconius представляет собой красочный и широко распространенный род щетконогих бабочек, широко известный как longwings или геликониан . Распространены в тропических и субтропических регионах Нового Света, от Южной Америки до юга Соединенных Штатов. Личинки этих бабочек питаются пассифлора лозами (Passifloraceae). Взрослые особи демонстрируют яркие цветные узоры на крыльях, которые сигнализировать о своей неприязни к потенциальным хищникам.
Находясь на переднем крае научного внимания естествоиспытателей Виктории, эти бабочки демонстрируют поразительное разнообразие и мимикрию, как между собой, так и с видами других групп бабочек и мотыльков. Изучение Геликония и других групп бабочек-миметиков позволило английскому натуралисту Генри Уолтеру Бейтсу после его возвращения из Бразилии в 1859 г. поддержать Чарльза Дарвина, обнаружившего подобное разнообразие. среди галапагосских вьюрков.
Бабочки Heliconius были предметом многих исследований, отчасти из-за их численность и относительная легкость разведения их в лабораторных условиях, но также из-за обширной мимикрии, которая имеет место в этой группе. С девятнадцатого века до наших дней их исследование помогло ученым понять, как формируются новые виды и почему природа так разнообразна. В частности, этот род подходит для изучения мимикрии Бейтса и мимикрии Мюллера.
. Из-за типа растительного материала, который предпочитают гусеницы Heliconius, и получаемых в результате ядов, которые они хранят в своих тканях, Взрослые бабочки обычно неприятны для хищников. Это предупреждение объявляется к обоюдной выгоде обеими сторонами яркими цветами и контрастными рисунками крыльев, явление, известное как апосематизм. Таким образом, бабочки Heliconius являются мюллеровскими имитаторами друг друга, а также участвуют в мюллеровской мимикрии с различными видами Ithomiini, Danaini, Riodinidae (Ithomeis и Stalachtis ) и Acraeini, а также перикопин arctiid бабочки. Вероятно, они являются моделями различных приятных имитаторов Бейтса, включая Papilio zagreus и различных Phyciodina.
бабочек Heliconius, таких как Heliconius numata. имитировать другие неприятные виды бабочек в их местной среде обитания, такие как Melinaea, потому что это увеличивает расходы на обучение хищников. Такая мимикрия называется мюллеровской и может привести к конвергентной эволюции. Была проделана работа, чтобы попытаться понять генетические изменения, ответственные за конвергентную эволюцию рисунков крыльев у комиметических видов. Молекулярная работа над двумя отдаленно родственными комимиками Heliconius, Heliconius melpomene и Heliconius erato, показала, что гомологичные области генома у видов ответственны за конвергенцию в строении крыльев. Кроме того, Supple обнаружил доказательства того, что у двух соплеменников H. erato и H. melpomene нет общих однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), которые могут указывать на интрогрессию, и выдвинул гипотезу об одних и тех же регуляторных генах для окраски. / шаблон сравнительно изменился в ответ на те же силы отбора. Аналогичным образом, молекулярные данные показывают, что Heliconius numata имеет одинаковые гомологи формирования рисунка, но эти локусы заблокированы в супергене формирования рисунка крыльев, что приводит к отсутствию рекомбинации и конечному набору морфов рисунка крыльев.
Одна загадка с мимикрией / конвергенцией Мюллера состоит в том, что можно было бы предсказать, что все бабочки в конечном итоге сойдутся в одном цвете и образце для высочайшего образования хищников. Напротив, бабочки Heliconius очень разнообразны и даже образуют несколько «мимикрических колец» в пределах одной географической области. Вероятно, действуют дополнительные силы эволюции.
Бабочки Heliconius являются моделями для изучения видообразования. Гибридное видообразование было выдвинуто гипотезой о существовании этого рода и может способствовать разнообразной мимикрии, обнаруженной у бабочек Heliconius. Было высказано предположение, что два близкородственных вида, H. cydno и H. melpomene, гибридизуются с образованием вида H. heurippa. Кроме того, клады, содержащие Heliconius erato, излучались раньше Heliconius melpomene, устанавливая разнообразие рисунка крыльев, обнаруживаемое у обоих видов бабочек. При сравнении секвенирования ДНК с участием видов H. m. aglope, H. timareta и H. m. amaryllis, было обнаружено, что последовательности генов вокруг локусов мимикрии в последнее время расходились по сравнению с остальной частью генома, что свидетельствует о видообразовании путем гибридизации по сравнению с видообразованием по предковому полиморфизму.
Гибридизация коррелирует с интрогрессией.. Результаты Supple и ее команды показали, что SNP полиморфны в основном вокруг гибридных зон генома, и они утверждали, что это поддерживает механизм интрогрессии по сравнению с наследственными вариациями для обмена генетическим материалом для определенных видов. Факторы отбора могут стимулировать интрогрессию, вращающуюся вокруг генов, коррелирующих с рисунком и цветом крыльев. Исследования показали, что интрогрессия сосредоточена на двух известных хромосомах, содержащих аллели мимикрии.
Ассортивное спаривание репродуктивно изолирует H. heurippa от его родительского вида. Мело провел исследование гибрида H. heurippa, чтобы определить его брачные привычки в отношении предпочтений между другими гибридами и его родительскими видами. Результаты показали, что H. heurippa предпочла размножаться посредством обратного скрещивания, в то время как родительский вид с большой вероятностью не смог воспроизвести с помощью обратного скрещивания. Это важно, потому что брачное поведение гибридов относительно быстро изолирует себя от родительского вида и в конечном итоге формирует сам вид, что определяется отсутствием потока генов. Его команда также выдвинула гипотезу, что наряду со смешанным наследованием цвета и рисунка, гибриды также получили смешанное предпочтение в отношении партнеров по генам их родительских видов. У H. heurippa, вероятно, была генетическая привлекательность для других гибридов, что привело к его репродуктивной изоляции и видообразованию.
Бабочки Heliconius, хотя и редки, являются примером гомоплоидного гибридного видообразования, то есть гибридизации без изменения количества хромосом. Было отмечено, что апосематизм с использованием предупредительных цветов улучшает видовое разнообразие, что также может способствовать появлению широкого спектра бабочек Heliconius.
Для успеха апосематизма и мимикрии у бабочек они должны постоянно развивать свою окраску, чтобы предупреждать хищников об их неприятности. Половой отбор важен для поддержания апосематизма, поскольку он помогает выбирать определенные оттенки цветов, а не общие цвета. Группа исследователей использовала методы для определения цветовых качеств бабочек. Они обнаружили, что цвет на спинной стороне бабочек был более ярким, чем на брюшной. Кроме того, при сравнении полов оказалось, что у самок разная яркость отдельных пятен. Важно выбирать определенные цвета, чтобы избежать тонких оттенков у любого из видов, участвующих в мимикрии. Неудачные предупреждающие цвета снизят эффективность апосематизма. Чтобы выбрать определенный цвет, нейронные рецепторы в мозгу бабочек непропорционально распознают и отдают эти оттенки. Чтобы проверить важность этих нейронных и визуальных сигналов у бабочек, исследователи провели эксперимент, в котором убрали цвета с крыльев бабочек. Когда цвет был исключен, бабочка была менее успешной в привлечении партнеров и поэтому не воспроизводила столько, сколько ее собратья
Геликоний развил две формы спаривания. Основная форма - стандартное половое размножение. Однако некоторые виды Heliconius эволюционно сошлись в отношении спаривания куколок. Одним из видов, демонстрирующих такое поведение, является Heliconius charithonia. В этой форме спаривания самец Геликоний находит куколку самки и ждет дня, прежде чем она будет линька, чтобы спариться с ней. При этом типе спаривания половой отбор отсутствует. У H. erato есть уникальный брачный ритуал, при котором самцы передают самкам анти- афродизиак феромоны после совокупления, чтобы другие самцы не приближались к спаривающимся самкам. Никакие другие чешуекрылые не демонстрируют такого поведения.
Самки бабочек Heliconius также разносят яйца гораздо медленнее, чем другие виды бабочек. Они получают свои питательные вещества для производства яиц через пыльцу на взрослой стадии, а не на стадии личинки. Из-за сбора питательных веществ на стадии взрослой особи, а не личинки, взрослые самки живут намного дольше, чем другие виды, что позволяет им лучше распределять яйца для выживания и видообразования. Эта форма яйценоскости полезна, потому что личинки намного более уязвимы, чем взрослые особи, хотя они также используют апосематизм. Поскольку многие питательные вещества, необходимые для производства яиц, поступают на взрослой стадии, личиночная стадия намного короче и менее восприимчива к хищничеству.
Чтобы быть невкусными, Heliconius бабочки обладают цианистыми свойствами, что означает, что они производят вещества с присоединенной к ним цианидной группой, что в конечном итоге делает их вредными. Исследования показали, что аминокислоты, необходимые для образования цианистых соединений, поступают из пыльцы. Хотя кормление пыльцой занимает больше времени, чем кормление нектаром, апосематические характеристики помогают предупредить хищников и дать им больше времени для кормления. В то время как личинки Heliconius питаются Passifloraceae, которые также имеют цианистые характеристики, личинки развили способность нейтрализовать циановые молекулы, чтобы защитить их от негативного воздействия растения.
Длиннокрылые тигры (Heliconius) hecale) 
Нумата длинное крыло (Heliconius numata) 
Сара длиннокрылое (Heliconius sara) 
Дорис длинное крыло (Heliconius doris) Большинство современных исследователей сходятся во мнении, что существует около 39 Вид Heliconius. Они перечислены здесь в алфавитном порядке, согласно контрольному списку Херардо Ламаса (2004). Обратите внимание, что подвидовая номенклатура является неполной для многих видов (существует более 2000 опубликованных названий, связанных с родом, многие из которых являются субъективными синонимами или инфраподвидовыми названиями).
 | На Викискладе есть медиафайлы, связанные с Heliconius. |
 | Викивиды содержат информацию, относящуюся к Heliconius |
