• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.04.2022
Михаил Орлов
1 736

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 / Автор: Михаил Григорьев

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
7 часов назад
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

10 часов назад
Полина Меньшова

Чрезмерный или неконтролируемый просмотр порноконтента, как правило, связан с особенностями психологического и эмоционального состояния человека. Какие именно факторы вызывают потребность в видео «для взрослых», объяснили специалисты из Австралии.

Позавчера, 08:35
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

20 мая
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

21 мая
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

Позавчера, 08:35
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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: