Биологические часы идут иначе: ученые нашли необычного жука

По мере вращения Земли «вращаются» и внутренние часы людей и животных. Дневной свет синхронизирует специальные молекулы, которые регулируют деятельность всего организма. Иногда они взаимодействуют с половыми гормонами, иногда действуют в одиночку, но всегда играют решающую роль. Теперь ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружили молекулы, которые действуют иначе, сообщает Science Alert.

У большого черного жука-жука (Holotrichiaparalla), вида жуков-скарабеев, половые гормоны выходят на передний план и создают ритм, который циклически повторяется каждые 48, а не 24 часа. Поскольку для запуска и завершения этих странных внутренних часов требуется в два раза больше времени, чем циркадный цикл, они известны как «циркабидный» ритм.

Хотя известно, что поведение некоторых животных, в том числе людей, комаров и жуков, соответствует циркабидному циклу, механизм, который генерирует этот цикл, остается загадкой.

«Наблюдения 48-часовых ритмов в природе редки. Это элегантное исследование профессора Лила и его сотрудников предоставило нам подробное описание того, как генерируется циркабидианный ритм обнаружения феромонов у этого жука», — заявила энтомолог из Калифорнийского университета в Дэвисе Джоанна Чиу, которая не участвовала в исследовании.

Этот жук – вредитель, который встречается в Азии. Каждую вторую ночь жуки устраивают свидания. Самки выбираются и почвенных жилищ и забираются на высоту (обычно на растения арахиса). Здесь они вырабатывают феромоны, метиловый эфир l-изолейцина (LIME) и l-линалоол, которые привлекают самцов. По словам ученых, те реагируют на эти феромоны как на часы.

В ходе исследования ученые идентифицировали рецепторы половых гормонов жуков и отслеживали их активность с помощью молекулярных продуктов и электроантеннограммы, которая измеряет реакцию усиков жука. Для сравнения исследователи также проверили реакцию жуков на фитонциды растений.

Рецепторы жуков реагировали и на LIME и l-линалоол по отдельности, но самые сильные сигналы возникали, когда они объединялись. И эта реакция показала двухдневный характер реакций как химических, так и электрических сигналов. А вот реакция жуков на летучие соединения не имела циклического характера.

И это стало неожиданностью для ученых, поскольку биологические циклы обычно синхронизируются с внешними факторами окружающей среды, такими как свет или температура. Но не существует известных естественных циклов, которые бы придерживались 48 часов.

«Циркабидный ритм уменьшает возможности спаривания, но сводит к минимуму хищничество. Однако H.paralla не находится под известным давлением хищников», — заявили Иньлян Ван и его команда в своей статье.

Предыдущие исследования показывают, что, хотя темнота не нарушает этот цикл, свет все же играет определенную роль, поскольку удаление оптических долей приводит к рассинхронизации жуков.

Ранее ученые из США заявили о том, что неандертальцы были «жаворонками». И некоторые современные люди, которые также любят просыпаться рано, вероятно, несут в себе гены, унаследованные от этих далеких предков.