Дрозофилы приспособились к белым ночам
Подобно многим животным, плодовая мушка дрозофила имеет гены, ответственные за работу биологических часов, то есть суточных ритмов. Оказывается, эти насекомые приобрели их сравнительно недавно, при расселении по Европе. В новой публикации ученые рассказали о механизмах этой адаптации дрозофил.
Эволюция не прекращает работу ни на минуту и всегда находит новые способы удивить тех, кто возьмется ее исследовать. К примеру, у многих живых существ возникли различные адаптации к суточным ритмам — их продолжительность равна примерно 24 часам. Есть они и у плодовых мушек дрозофил — излюбленного объекта исследований биологов.
Оказывается, один из вариантов специализированного гена биологических часов возник у Drosophila melanogaster примерно 300-3000 лет назад, когда эти насекомые обитали только на юге Европы. Сегодня такой вариант (аллель) все чаще встречается у дрозофилы в Северной Европе, включая Скандинавию. Механизмы этого оставались загадкой, однако теперь нейробиологи из Университета Мюнстера (Германия) нашли объяснение. Их работа опубликована в свежем выпуске журнала Nature Communications.
В статье описаны специализированные гены под названием timeless («вне времени») и period («период»). Вместе они управляют суточным ритмом плодовой мушки, продолжительность которого, как и положено, близка к 24 часам. Этот ритм постоянно корректируется на основании внешних стимулов, обозначенных немецким словом «zeitgeber» (буквально «таймер»).
Дрозофила оказалась способна подводить свои «внутренние часы» в соответствии с изменениями уровня освещенности и температуры. Ученых особенно заинтересовало, почему один из вариантов (аллелей) гена timeless в последнее время быстро распространяется среди дрозофил.
«Подобно людям, дрозофила возникла в Тропической Африке и далее расселялась на север, достигнув в итоге Северного полярного круга, — рассказывает первый автор новой статьи Анжелика Ламаз (Angelique Lamaze). — Там мухи оказались в условиях длинных дней или даже постоянной освещенности летом, так называемых белых ночей».
Периоды постоянной освещенности привели биологические часы дрозофилы в негодность. Дело в том, что кодируемый геном timeless белок просто разрушался в процессе химических реакций. И в итоге весь этот сложный молекулярный комплекс адаптации к суточным ритмам деградировал.
Однако жизнь дрозофил не осталась совсем без всякого ритма. Дело в том, что циклические изменения температуры не зависят от такой причуды высоких широт, как белые ночи. Оказывается, мухи, имеющие тот самый особый аллель гена timeless, благодаря нему смогли использовать изменения температуры окружающей среды, соответствующие условиям скандинавского лета.
Одним из доказательств этого стал уровень активности дрозофил — то, насколько они подвижны. Если их освещали сутки напролет и ритмично изменяли температуру в диапазоне от 16 до 25 градусов, то обладатели заветного аллеля были особенно деятельны во второй половине теплой части «суток». При постоянных температуре и освещенности никакой ритмичности за мухами замечено не было. Не оказалось режима дня и у насекомых, имеющих другой аллель гена timeless.
«С точки зрения эволюционной биологии эту поведенческую адаптацию легко объяснить, — продолжает Анжелик. — Лето — период размножения насекомых. Животные, которые имеют синхронизированные ритмы, оказываются готовы к размножению в одно и то же время суток и имеют больше шансов на встречу и спаривание». Она подчеркивает, что благодаря особому аллелю гена timeless такая синхронизация возможна даже в условиях необычайно продолжительных белых ночей.
Telegram 
Дзен 
VK Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
Психопатия — пугающее расстройство личности, оно ассоциируется с безжалостностью, жестокостью, агрессией и насилием. Неудивительно, что самая большая концентрация выявленных психопатов наблюдается в тюрьмах, где каждый 25-й заключенный демонстрирует высокий уровень психопатии. Помимо социальных проблем, эта болезнь наносит обществу материальный ущерб, достигающий сотен миллиардов долларов в год.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии