28.08.2024, 20:12
Юлия
4,1 тыс

Ученые раскрыли секрет «взрывчатки» термитов-смертников

❋ 4.2

В биологии существует понятие аутозиса, или суицидного альтруизма. Под термином понимают защитный прием у отдельных видов муравьев и термитов: при угрозе колонии некоторые особи запускают реакцию, разрывающую их тело. Погибая, они забрызгивают ядовитым или клейким секретом нападающих. Подобное самопожертвование, к примеру, практикуют рабочие термиты Neocapritermes taracua. Международная группа ученых недавно выяснила подробности о составляющих их «взрывчатки», которые прежде оставались загадкой.

термит Neocapritermes taracua
Термит Neocapritermes taracua с голубыми отложениями на спине, содержащими фермент голубая лакказа BP76 / © Dr. Aleš Buček

Статья о термитах-камикадзе, вышедшая в журнале Structure, — уже не первая работа о Neocapritermes taracua, обитающих в тропических лесах Французской Гвианы. Ранее ученые в общих чертах описывали «биологическое оружие» этих термитов. В свежем исследовании авторы раскрыли новые детали о нем.

На протяжении жизни у рабочих особей N. taracua в специальном кармане в передней части туловища накапливаются отложения. Эти кристаллы голубого цвета, содержащие фермент под названием «голубая лакказа BP76», — один из компонентов «взрывчатки» термитов.

Смертниками у N. taracua становятся наиболее взрослые насекомые, которые слабее и не столь полезны для колонии, как молодые. Оказавшись в опасности, пожилые рабочие термиты, у которых запасы фермента больше, заставляют лопнуть «взрыв-пакет» с ним у себя на спине. Содержимое практически сразу смешивается с другим веществом из тел насекомых, молекулы которого до того момента не причиняли им вреда.

При соединении компоненты образуют липкую и ядовитую смесь, насыщенную токсичными бензохинонами. Под ее воздействием термит-смертник погибает, одновременно убивая либо обездвиживая противников.

С помощью метода рентгеновской кристаллографии исследователи из Чехии, Японии и Франции изучили трехмерную структуру «взрывчатого» фермента из отложений на спине термитов. Они обнаружили необычно прочную связь между двумя его аминокислотами, строительными блоками всех белков, вблизи активного участка фермента. Последний, соединяясь с молекулами другого вещества, запускает реакцию, в результате которой и образуется смертоносный секрет.

Химическая реакция, в которой роль катализатора играет фермент. Усиление концентрации голубого цвета отображает образование токсичных соединений / © Škerlová, J. et al. Structure 2024

Авторы полагают, что такая структура обеспечивает высокую стабильность и устойчивость лакказы BP76. В результате соединение остается в неизменном виде, при этом сохраняет активность в течение всей жизни термитов даже в условиях тропических дождевых лесов. Подобные свойства очень важны для защитного механизма, ведь он должен всегда быть наготове и активироваться незамедлительно в случае атаки на колонию.

«Подобно тому, как знание отдельных компонентов прибора проливает свет на его работу, понимание трехмерной структуры, то есть положения отдельных атомов молекулы, помогает разобраться в биологических процессах», — прокомментировала Павлина Ржезачова (Pavlína Řezáčová), руководитель лаборатории, проводившей исследование.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

14 сентября, 10:27
Игорь Байдов

Падение астероида примерно 66 миллионов лет назад запустило цепь событий, которые привели к вымиранию нептичьих динозавров. Однако некоторые группы пресмыкающихся пережили эту катастрофу и начали быстро восстанавливаться. Всего через несколько сотен тысяч лет после случившегося в реках Северной Америки уже охотился двухметровый хищник с необычными зубами, способными дробить твердую пищу. Его остатки помогли ученым понять, как аллигаторы развивались практически сразу после вымирания.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 15:58
Елизавета З.

В конце августа 2026 года американские военные впервые применили высокоэнергетическую лазерную систему. С тех пор активность дронов у мексиканской границы снизилась примерно на 75%.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий