Shirley Richardson Butterfly Garden i Assiniboine Park är ett bevis på vår fascination av de färgglada insekterna som ger så många glädje. De vackra mönstren och tilltalande texturerna på deras vingar lockar inte bara parkbesökare utan spelar också en roll i fjärilarnas egna parnings- och uppvaktningsritualer, och varna rovdjur för en vidrig smak om de skulle ta del av de fladdrande varelserna.

Hemligheten bakom hur fjärilar (vetenskapligt namn:Lepidoptera) skapar sådana slående arrayer har delvis lösts av ny forskning av forskare vid University of Manitoba i Winnipeg, Kanada. De har listat ut den genetiska koden genom vilken fjärilar tilldelar färgmönster till olika delar av sina vingar under utvecklingen.

"Denna forskning ger en nyckelbit till pusslet om hur fjärilar har lyckats producera en sådan mångfald av färgmönster, " säger biolog Dr. Jeffrey Marcus vid Naturvetenskapliga fakulteten. "Vi har nu insikt i de genetiska mekanismerna som avgör hur många ögonfläckar som görs på varje vingyta, deras positioner på vingen, och om en art gör enhetliga eller varierande ögonfläckar."

Marcus och hans tidigare doktorand Roohollah Abbasi upptäckte att under övergången från larv till puppa, fjärilar använder en gemensam uppsättning transkriptionsfaktorer (koder som slår på och av gener) som skapar flera utvecklingsfack i deras vingar. Innan deras arbete, man trodde att det bara fanns två sådana vingfack, men Marcus och Abbasi har visat att både fjärilar och flugor faktiskt har tre fack i varje vinge.

Marcus säger:"Vi hittade en tidigare okänd, men kritisk komponent i systemet som mönster den främre-bakre (eller "huvud-till-svans") axeln av fjärilsvingar. Det är en fackgräns:en barriär som hindrar celler från att röra sig över en osynlig linje i en vävnad under utveckling i den bakre delen av vingen. Det är ansvarigt för att organisera venerna och färgmönster som förekommer där och i celler i den omgivande regionen. Vi har kallat denna nya gräns för den bortre bakre fackgränsen."

Abbasi tillägger, "Våra studier gjorde det möjligt för oss att syntetisera en ny hypotes för 'genetiska adresser' som är ansvariga för att styra placeringen av ögonfläckar och tillåta dem att vara lika eller olika varandra på en enda vingyta."

Förmågan att producera olika färgmönster har betydande konsekvenser för fjärilarnas ekologi, som använder dessa mönster för att välja kompisar, för kamouflage, och att undvika eller skrämma rovdjur. Det är delvis på grund av denna förmåga att producera mångfald av färgmönster som så många vackert olika arter av fjärilar har utvecklats.

Vidare, verket av Marcus och Abbasi var ovanligt eftersom det fokuserade på fjärilar snarare än fruktflugor, som oftast studeras av insektsbiologer. Dock, fyra decennier av forskning på insektsvingar misslyckades med att hitta det fack som just upptäckts.

"Hos fjärilar, vi kan använda färgmönstren som landmärken, göra den underliggande utvecklingsarkitekturen för alla insektsvingar mer uppenbar, säger Marcus.

Forskningen har publicerats i tidskriften Nature Vetenskapliga rapporter .