Opis projektu
Naturalna zmienność ubarwienia u dzikich ptaków
Dzikie zwierzęta odznaczają się niezwykłym bogactwem naturalnych wzorów umaszczenia i ubarwienia, od żywych kompozycji po powtarzające się charakterystyczne elementy. Dotychczas nie udało się jednak poznać sposobów działania mechanizmów odpowiedzialnych za powstawanie na ich skórze wydzielonych obszarów, głównie z powodu braku ekologicznie istotnych wzorców kolorystycznych w modelach laboratoryjnych. Aby wypełnić tę lukę w wiedzy, zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu COLOUR PATTERN zamierza rozwikłać zagadkę zdarzeń biochemicznych i zmian w układzie tkanek, które regulują ubarwienie podczas rozwoju. Naukowcy zbadają, w jaki sposób procesy te wpływają na różnorodność ubarwienia. W ramach projektu zastosowane zostanie multidyscyplinarne podejście łączące genetykę, biologię rozwojową, modelowanie i techniki obrazowania. Projekt skupi się w szczególności na zbadaniu naturalnej zmienności w dużych grupach ubarwienia u astryldowatych i regularnych pasach u ptaków grzebiących.
Cel
Animals display a tremendous diversity of patterns ‒from the colourful designs that adorn their body to repeated segmented appendages. Natural patterns result from the formation of discrete domains within developing tissues through the integration of positional cues by cells that consequently adopt specific fates and produce spatial heterogeneity. How can such developmental processes underlie the apparent complexity and diversity of natural patterns? We propose to address this long-standing question with an innovative experimental design: we will make use of natural variation as a powerful tool to facilitate the identification of patterning molecules and morphogenetic events. We will study colour pattern, a crucial adaptive trait that varies extensively in nature, from large colour domains to periodic designs. In amniotes, colour pattern is formed by spatial differences in the distribution of pigment cells and integumentary appendages. While the pigmentation system has been well characterized, the mechanisms governing the formation of compartments in the skin of wild animals have remained unclear, largely because laboratory models do not display ecologically-relevant colour patterns. We will use a combination of forward genetics, developmental biology, modelling, and imaging to study natural variation in the large colour domains of Estrildid finches and the periodic stripes of Galliform birds. For both phenotypes, we will characterize the organization of the embryonic skin and the mode of patterning (i.e. instructional patterning via external cues vs locally-occurring self-organization) underlying their formation, and identify the molecular factors and developmental processes contributing to their variation. Results from these studies will elucidate the biochemical events and tissue rearrangements orchestrating colour patterning in development and shed light on how these processes shape natural variation in this trait‒ and more generally, in natural patterns.
Dziedzina nauki
- engineering and technologymaterials engineeringcolors
- natural sciencesbiological sciencesdevelopmental biology
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsRNA
- natural scienceschemical scienceselectrochemistrybioelectrochemistryelectroporation
- natural sciencesmathematicsapplied mathematicsmathematical model
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
75005 Paris
Francja