A pompás királylepke a világ talán legismertebb rovarfaja: az elsősorban Észak-Amerikában honos színpompás narancs-fekete lepkék őszi és tavaszi vándorlásuk alkalmával több ezer kilométert tesznek meg a kontinens északi része és mexikói telelőhelyük között. A Chicagói Egyetem kutatócsoportja nemrégiben szekvenáltaaz állatok genomját, és azonosítottaazt a gént, amely kulcsfontosságú szerepet tölt be a lepkék vándorlásában. Marcus Kronforst vezető kutató szerint az eredmények teljesen átformálják mindazt, amit eddig tudni véltünk a pompás királylepkék viselkedésével és eredetével kapcsolatban.

Minden év őszén több milliónyi lepke kel útra Kanadából, hogy a telet Mexikóban töltse. Bár alapvetően észak-amerikai fajról van szó, a pompás királylepkék Közép- és Dél-Amerikában, illetve az Atlanti- és a Csendes-óceánon túl is előfordulnak. Érdekes módon azonban kizárólag az észak-amerikai populáció folytat vándorló életmódot. Kronforst kutatócsoportja vizsgálata során összesen 101, különböző élőhelyekről származó pompás királylepke és néhány közeli rokon faj példányainak genomját szekvenálta és hasonlította össze.

Az elemzés során érdekes dolgok derültek ki a lepkék evolúciójával kapcsolatban. A vándorló populáció a jelek szerint az Egyesült Államok déli részéről vagy Mexikóból eredhet. A lepkék Észak-Amerikán kívül elterjedt populációi összesen három „kirajzási” esemény eredményeként kerültek a helyükre, ezen csapatok azonban rövidesen elvesztették migrációs viselkedésüket, és a továbbiakban új élőhelyükön maradtak.

Ami a pompás királylepkék vándorló és nem vándorló populációinak genetikai állományát illeti, a szakértők összesen 500 olyan gént azonosítottak, amely eltér a különböző életmódú csoportokban. A gének többsége az izmok és az idegrendszer fejlődésében, illetve működésében játszik szerepet. A leghatározottabb eltérést azonban egyetlen gén kapcsán állapították meg a kutatók. A vándorló csoport lepkéiben nagyon mérsékelt a IV. típusú α-1 kollagén termelődése.

Az ezt kódoló génnek a repülőizmok fejlődésében és működtetésében van szerepe, és a kollagén alacsony szintjének eredményeként a vándorló lepkék kevesebb oxigént vesznek fel és alacsonyabb sebességű anyagcserét produkálnak repülés közben. Vélhetően ennek köszönhető, hogy rendkívül hosszú távolságok megtételére képesek.

A migrációval kapcsolatban mindig azt hittük, hogy egy rendkívül komplex viselkedésformáról van szó, a lepkék azonban minden egyes alkalommal úgy vesztették el a vándorlásra való képességet, hogy ez az egyetlen gén változott meg, magyarázza Kronforst. A vándorló lepkékben meglévő génváltozat hiányában a rovarok repülése energiaigényesebb lett, ami lehetetlenné tette a hosszabb utak megtételét.

A kutatók az állatok különleges színének genetikai hátterét is vizsgálták. A pompás királylepkék egy kicsiny, hawaii csoportja fekete-fehér színű a megszokott színösszeállítás helyett. A genomok összehasonlításából kiderült, hogy a pigmentációs váltásért egyetlen gén felel, amelyről mostanáig senki sem tudta, hogy a rovarok színezetében is szerepet játszhat. A gén hawaii változata vélhetően megakadályozza, hogy a narancssárga pigmentek eljussanak a szárnyakba, így a foltok fehérek maradnak.

Bár a pompás királylepkéket a kihalás egyelőre nem fenyegeti, vándorlással töltött napjaik a jelek szerint meg vannak számlálva. 1996-ban még több mint egymilliárd lepke repült a tél elől Mexikóba, tavaly viszont már alig 35 millióan tették meg az utat. A háttérben valószínűleg az áll, hogy a telelőhelyen a mezőgazdasági művelés során használt vegyszerek miatt egyre kevesebb a selyemkóró, márpedig a lepkék hernyói kizárólag ezt eszik. A migráns populáció tagjai közül egyre többen választják a letelepedett életmódot: ők a Mexikói-öböl északi partjain élik napjaikat.