Ученые обнаружили гены, отвечающие за миграцию насекомых

Международная команда ученых под руководством исследователей из Эксетерского университета (Великобритания) собрала множество экземпляров мух-журчалок во время их миграции через пиренейский горный перевал. Исследователи секвенировали активные гены насекомых, чтобы определить, какие именно отвечают за миграционное поведение. Полученную информацию они сравнивали с геномами немигрирующих журчалок. Всего удалось идентифицировать 1543 гена, уровни активности которых различались у мигрантов и оседлых насекомых. Результаты исследования опубликованы в журнале Molecular Ecology.

Мухи-журчалки (Syrphidae) представляют собой семейство двукрылых насекомых. Характерная особенность многих журчалок — внешнее сходство с перепончатокрылыми, такими как осы и пчелы. Кроме того, многие представители семейства известны ежегодными масштабными миграциями.

Каждую осень миллиарды журчалок покидают Северную Европу и совершают дальнее путешествие на юг, в Средиземноморье или Северную Африку. Их перелет проходит через Пиренеи, где они вынуждены преодолевать высокие горные перевалы. Другие виды журчалок мигрируют из континентальной Европы в Южную Англию.

Гены, связанные с миграцией, удивили ученых диапазоном своих функций. Столь дальний перелет крайне энергозатратен, поэтому обнаружение генов, связанных с метаболизмом, не стало неожиданностью. Однако специалисты также определили гены, играющие роль в поддержании мышечной структуры, гормональной регуляции (в том числе выработке октопамина — аналога адреналина у насекомых), иммунитете, устойчивости к стрессу, поведении в полете, пищевом поведении, сенсорном восприятии и увеличении продолжительности жизни.

Когда авторы работы начали упорядочивать эти гены по функциям, оказалось, что наборы генов активируются согласованно. Вероятно, эти взаимосвязи возникли в процессе эволюции, чтобы обеспечить насекомым безопасные перемещения на огромные расстояния.

По мнению ученых, их результаты представляют мощную теоретическую основу для будущих исследований эволюции миграции. Авторы уже смогли определить несколько генов, которые ранее обнаруживали у мигрирующих бабочек. Поэтому они предполагают, что существует некий «пакет миграционных генов», регулирующий перемещения разнообразных групп насекомых.