• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
1 апреля
Михаил Орлов
1 441

Дрозофилы приспособились к белым ночам

5.6

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.

Дрозофилы на севере приобрели особые биологические ритмы
Дрозофилы на севере приобрели особые биологические ритмы / © Chip2222, Flickr

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 10:00
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

Вчера, 15:33
Михаил Орлов

В контексте изменений климата обычно говорят о таянии ледников, однако ученые отмечают, что некоторые крупные скопления льда на Антарктическом полуострове за последние 20 лет заметно выросли. Причиной могут быть изменения атмосферной циркуляции и перераспределение массы антарктических льдов ближе к берегу.

Позавчера, 10:02
Сергей Васильев

Распространяясь в популяциях крупных жвачных животных, паразиты незаметно оказывают мощное влияние на целые экосистемы, позволяя растительности спокойно развиваться и процветать.

20 мая
Мария Азарова

Ученые предупреждают: поскольку вес современных комбайнов и прочей сельхозтехники сегодня приближается к весу самых крупных животных, когда-либо бродивших по Земле, возникает парадокс уплотнения грунта.

Позавчера, 10:02
Сергей Васильев

Распространяясь в популяциях крупных жвачных животных, паразиты незаметно оказывают мощное влияние на целые экосистемы, позволяя растительности спокойно развиваться и процветать.

Вчера, 10:00
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

26 апреля
Василий Парфенов

Крупнейшие патентные ведомства мира десятилетиями или веками принципиально игнорируют любые конструкции, нарушающие начала термодинамики. С точки зрения здравого смысла это хорошо, но конспирологи и гении-самоучки считают иначе. По их мнению, такая политика стала результатом заговора (подставьте сюда любое вымышленное или не очень секретное общество либо лобби). Что ж, похоже, Роспатент встал на их сторону.

27 апреля
Александра Медведева

С помощью GPS-трекинга ученые проследили за перемещениями целой популяции домашних кошек в небольшом норвежском городке. Оказалось, питомцы редко уходят от дома далее 50 метров и почти не совершают длительных прогулок.

28 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования составили таблицу ожидаемой продолжительностью жизни для собак 18 чистокровных пород и метисов. Кроме того, они узнали, кто живет дольше — суки или кобели, кастрированные или нет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: