Биологические часы идут иначе: ученые нашли необычного жука

По мере вращения Земли «вращаются» и внутренние часы людей и животных. Дневной свет синхронизирует специальные молекулы, которые регулируют деятельность всего организма. Иногда они взаимодействуют с половыми гормонами, иногда действуют в одиночку, но всегда играют решающую роль. Теперь ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружили молекулы, которые действуют иначе, сообщает Science Alert.

У большого черного жука-жука (Holotrichiaparalla), вида жуков-скарабеев, половые гормоны выходят на передний план и создают ритм, который циклически повторяется каждые 48, а не 24 часа. Поскольку для запуска и завершения этих странных внутренних часов требуется в два раза больше времени, чем циркадный цикл, они известны как «циркабидный» ритм.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Способность насекомых бегать по воде открыла новые подсказки для разработки водных роботов

Хотя известно, что поведение некоторых животных, в том числе людей, комаров и жуков, соответствует циркабидному циклу, механизм, который генерирует этот цикл, остается загадкой.

«Наблюдения 48-часовых ритмов в природе редки. Это элегантное исследование профессора Лила и его сотрудников предоставило нам подробное описание того, как генерируется циркабидианный ритм обнаружения феромонов у этого жука», — заявила энтомолог из Калифорнийского университета в Дэвисе Джоанна Чиу, которая не участвовала в исследовании.

Этот жук – вредитель, который встречается в Азии. Каждую вторую ночь жуки устраивают свидания. Самки выбираются и почвенных жилищ и забираются на высоту (обычно на растения арахиса). Здесь они вырабатывают феромоны, метиловый эфир l-изолейцина (LIME) и l-линалоол, которые привлекают самцов. По словам ученых, те реагируют на эти феромоны как на часы.

В ходе исследования ученые идентифицировали рецепторы половых гормонов жуков и отслеживали их активность с помощью молекулярных продуктов и электроантеннограммы, которая измеряет реакцию усиков жука. Для сравнения исследователи также проверили реакцию жуков на фитонциды растений.

Рецепторы жуков реагировали и на LIME и l-линалоол по отдельности, но самые сильные сигналы возникали, когда они объединялись. И эта реакция показала двухдневный характер реакций как химических, так и электрических сигналов. А вот реакция жуков на летучие соединения не имела циклического характера.

И это стало неожиданностью для ученых, поскольку биологические циклы обычно синхронизируются с внешними факторами окружающей среды, такими как свет или температура. Но не существует известных естественных циклов, которые бы придерживались 48 часов.

«Циркабидный ритм уменьшает возможности спаривания, но сводит к минимуму хищничество. Однако H.paralla не находится под известным давлением хищников», — заявили Иньлян Ван и его команда в своей статье.

Предыдущие исследования показывают, что, хотя темнота не нарушает этот цикл, свет все же играет определенную роль, поскольку удаление оптических долей приводит к рассинхронизации жуков.

Ранее ученые из США заявили о том, что неандертальцы были «жаворонками». И некоторые современные люди, которые также любят просыпаться рано, вероятно, несут в себе гены, унаследованные от этих далеких предков.