Le jardin des papillons Shirley Richardson du parc Assiniboine témoigne de notre fascination pour les insectes colorés qui ravissent tant de gens. Les beaux motifs et les textures agréables de leurs ailes attirent non seulement les visiteurs du parc, mais jouent également un rôle dans les rituels d'accouplement et de cour des papillons, et avertir les prédateurs d'un mauvais goût s'ils participent aux créatures flottantes.

Le secret de la façon dont les papillons (nom scientifique :Lépidoptères) créent de tels réseaux frappants a été partiellement résolu par de nouvelles recherches menées par des scientifiques de l'Université du Manitoba à Winnipeg, Canada. Ils ont découvert le code génétique par lequel les papillons attribuent des motifs de couleur à différentes parties de leurs ailes au cours du développement.

"Cette recherche fournit une pièce clé au puzzle de la façon dont les papillons ont réussi à produire une telle diversité de motifs de couleurs, ", explique le biologiste Jeffrey Marcus de la Faculté des sciences. "Nous avons maintenant un aperçu des mécanismes génétiques qui déterminent le nombre de ocelles produites sur chaque surface d'aile, leurs positions sur l'aile, et si une espèce produit des ocelles uniformes ou variables."

Marcus et son ancien étudiant diplômé Rooollah Abbasi ont découvert que lors de la transition de la chenille à la chrysalide, les papillons utilisent un ensemble commun de facteurs de transcription (codes qui activent et désactivent les gènes) qui créent plusieurs compartiments de développement dans leurs ailes. Avant leur travail, on croyait qu'il n'y avait que deux de ces compartiments d'aile, mais Marcus et Abbasi ont montré que les papillons et les mouches ont en fait trois compartiments dans chaque aile.

Marcus dit:"Nous avons trouvé un inconnu auparavant, mais élément essentiel du système qui modèle l'axe antéro-postérieur (ou "tête-à-queue") des ailes de papillon. C'est une limite de compartiment :une barrière qui empêche les cellules de traverser une ligne invisible à l'intérieur d'un tissu pendant le développement dans la partie postérieure de l'aile. Il est responsable de l'organisation des veines et des motifs de couleur qui s'y produisent et dans les cellules de la région environnante. Nous avons appelé cette nouvelle frontière la frontière du compartiment lointain-postérieur."

Abbasi ajoute, "Nos études nous ont permis de synthétiser une nouvelle hypothèse pour" les adresses génétiques "responsables de diriger le placement des ocelles et de leur permettre d'être similaires ou différents les uns des autres sur une même surface d'aile."

La capacité de produire des motifs de couleurs variés a des conséquences importantes pour l'écologie des papillons, qui utilisent ces modèles pour sélectionner des partenaires, pour se camoufler, et pour éviter ou intimider les prédateurs. C'est en partie à cause de cette capacité à produire une diversité de motifs de couleurs que tant d'espèces de papillons magnifiquement différentes ont évolué.

Par ailleurs, le travail de Marcus et Abbasi était inhabituel en ce qu'il se concentrait sur les papillons plutôt que sur les mouches des fruits, qui sont le plus souvent étudiées par les biologistes des insectes. Cependant, quatre décennies de recherche sur les ailes d'insectes n'ont pas permis de trouver le compartiment qui vient d'être découvert.

"Dans les papillons, nous pouvons utiliser les motifs de couleurs comme points de repère, rendant l'architecture de développement sous-jacente de toutes les ailes d'insectes plus évidente, " dit Marcus.

La recherche a été publiée dans la revue Nature Rapports scientifiques .