Кіріспе

Көбелектің түрі

Heliconius erato, немесе қызыл пошташы – Heliconius туысына жататын шамамен 40 неотропикалық көбелек түрінің бірі. Ол сондай-ақ кішкентай пошташы, қызыл құмар гүлінің көбелегі немесе қызыл жамбасты ұзын қанатты көбелек деп те белгілі. Оны Карл Линней 1758 жылы шығарған "Systema Naturae" еңбегінің 10-шы басылымында сипаттаған. H. erato, Heliconius melpomene сияқты басқа Heliconius көбелектерімен бірге, ортақ жыртқыштарды шабуылдан сақтандыру үшін Мюллерлік мимикрияны көрсетеді, бұл оның күтпегендей ұзақ өмір сүруіне себеп болады.

Тұрғылықты жері мен мекендеу аймағы

H. erato – Оңтүстік Техастан Аргентина мен Парагвайдың солтүстігіне дейін таралған жаңа тропикалық түр, тропикалық жаңбырлы ормандардың жиегінде мекендейді. Тринидадтағы тығыз қоныстанған аймақтарда, кейбір жеке территориялар арасы 30 ярдтан ғана бөлінеді, бірақ H. erato көрші территорияларға сирек келеді.

Ересектер

H. erato – Lantana camara гүлінен тозаң жинап жейтін түр. Олар нектар жинауға көп уақыт жұмсамайды (бірнеше секунд ғана тоқтаса жеткілікті). Оның орнына, олар тозаңды ұзын тілшелерінің астыңғы жағында жинақтайды. Содан кейін, тозаңның қоректік заттарын бөліп алу үшін тілшелерін орап, жазып, қозғалтады. Осылайша H. erato мөлдір сұйықтықтағы азотты қосылыстарды, оның ішінде аргинин, лейцин, лизин, валин, пролин, гистидин, изолейцин, метионин, фенилаланин, треонин және триптофан сияқты аминқышқылдарын ала алады. Әйелдер әдетте еркектерге қарағанда көбірек тозаң тасымалдайды, себебі жұмыртқа өндіру үшін оларға көбірек аминқышқылдары қажет.

Heliconius erato және қоныс аударатын өсімдіктердің эволюциялық байланысы

Бұрынғы зерттеулер Passiflora сияқты қожайын өсімдіктерінің Heliconius көбелектерімен бірге эволюцияға ұшырағанын көрсеткен. Passiflora өсімдіктері көбінесе жеміс немесе гүл жағдайында тіпті аз, төмен тығыздықпен кездеседі, себебі гусеницалар оларды жейді. Өмір сүру мүмкіндігін арттыру және тозаңданудың қиындығын азайту үшін Passiflora өсімдіктері жапырақтарында уытты заттарды синтездеп, Heliconius көбелектерін қорқытады. Passiflora түрлері әртүрлі уыттарды өндіреді, бұл Heliconius түрлерінің жұмыртқа салуға деген әртүрлі қалауларына әкеледі. Бұл жеке Passiflora түрлері үшін шөптесіндердің зиянын азайтады және осылайша Passiflora өсімдіктерін қорғауға көмектеседі. Мұндай өсімдіктердегі уыттардың химиялық құрамы кеңінен зерттелмеген. Зерттеулер цианогенді гликозидтер мен алкалоидтарды Heliconius арасында жағымсыз реакцияларды тудыратын потенциалды химиялық заттар ретінде анықтады. Passiflora-дағы уыттардың әртүрлілігі Heliconius көбелектерінің қожайынға деген ерекшелігінің бір себебі болып табылады. Зерттеулер көрсеткендей, белгілі бір Passiflora түрлерін жейтін H. erato түрлері қожайын өсімдігінде көбірек уақыт өткізеді, сондықтан олар уытты заттарға ұзақ уақыт бойы тосады. Цианогенді гликозидтер сияқты уыттардың жиналуы H. erato личинкаларының өмір сүру деңгейінің төмендеуіне әкеледі. Қожайын өсімдігінде көбірек уақыт өткізуге байланысты паразитоидтардың көбеюі де өлім-жітімнің жоғары деңгейіне ықпал етеді. Жақында өткен зерттеулердің бірі Passiflora шығаратын цианидпен қоректенген H. erato личинкаларының өлім-жітімі жоғарылағанын көрсетті. Тірі қалған көбелектер цианидтердің жоғары деңгейін шығара алады, бұл H. erato-ның қорғаныс механизмін көрсетеді. H. erato түрлерінің жұтқан уыттарды залалсыздандыру және бөліп шығару механизмдеріне ие болуы H. erato түрлері арасындағы генетикалық айырмашылықтардың нәтижесі болып табылады. Passiflora-дан шығарылатын нектар да коэволюцияға ықпал ететін фактор ретінде зерттелді. Passiflora нектары құмырсқалар, аралар және жұмыртқа паразитоидтары арасында агрессивті мінез-құлықты тудырады. Эрлих және Гилберт паразиттердің нектардың әсерінен Heliconius жұмыртқаларының көп бөлігін жоя алатынын болжайды. Сондықтан, Passiflora сияқты қожайын өсімдіктері Heliconius көбелектеріне қарсы жыртқыштарды пайдаланатын өзін-өзі қорғау механизмдеріне ие деп есептеледі. P. suberosa Жұмыртқалары ерекше текстураға ие, шамамен 16 тік және 11 көлденең қабырғасы бар. Кейбір өсімдіктер аналықтардың өздеріне жұмыртқа салуына кедерес келтіру үшін осыны имитациялайды. алдыңғы қанатында қызыл, артқы қанатында сары; алдыңғы қанатында сары және артқы қанатында қызыл; ал артқы және алдыңғы қанатында ақ немесе сары. Ішкі түрлердің аймақтық үлгілері бар, олар аймақтық имитацияларына сәйкес келеді. H. erato chestertonii қанатында көк түспен ерекшеленеді, ал көптеген басқа түрлерінде қызыл белгілер бар. Бұл H. melpomene-мен ко-имитацияланбайтын жалғыз түршік түр: оның үлгісі H. cydno, H. cydno gustavi түрлеріне сәйкес келеді. H. e. estrella Bates, 1862 H. e. etylus Salvin, 1871 H. e. favorinus Hopffer, 1874 H. e. fuscombei Lamas, 1976 H. e. guarica Reakirt, 1868 H. e. hydara Hewitson, 1867 H. e. lativitta Butler, 1877 H. e. lichyi Brown & Fernández, 1985 H. e. magnifica Riffarth, 1900 H. e. microclea Kaye, 1907 H. e. notabilis Salvin & Godman, 1868 H. e. petiverana Doubleday, 1847 H. e. phyllis (Fabricius, 1775) H. e. reductimacula Bryk, 1953 H. e. tobagoensis Barcant, 1982 H. e. venustus Salvin, 1871

Түстердің генетикасы

Оптикс гені Heliconius қанаттарының күрделі қызыл түсін кодтайды. H. erato және басқа Heliconius түрлерінде осы генге жақын интергендік аймақтағы шамамен 50 кб аумақ ортақ, және ол optix генінің экспрессиясын бақылайтын цис-реттеуші элементтерді қамтиды.

Шығу тегі

Бір зерттеуде күшейтілген фрагмент ұзындығы полиморфизмі (AFLP) және митохондриялық ДНК (mtDNA) деректері H. erato-ның пайда болуын 2,8 миллион жыл бұрынға дату үшін пайдаланылды. H. erato географиялық орналасу бойынша AFLP-лердің кластерленуін де көрсетеді, бұл H. erato Оңтүстік Американың батысында пайда болғандығын анықтайды.