Жизнь на Земле протекает по 24-часовому циклу, так как планета вращается. Животные и растения имеют встроенные циркадные часы, которые синхронизируют метаболизм и поведение с суточным циклом. Но один жук рассинхронизировался с остальной природой, сообщает Калифорнийский университет в Дэвисе.
В исследовании, опубликованном в журнале Current Biology, рассматривается насекомое с уникальным 48-часовым циклом. Большой черный жук Holotrichia parallela является сельскохозяйственным вредителем в Азии. Каждую вторую ночь самки жука выходят из почвы, взбираются на растение и выделяют феромоны, чтобы привлечь самцов.
Это брачное поведение самок жуков по загадочным причинам контролируется 48-часовыми промежутками. Команда под руководством Уолтера Леала, профессора молекулярной и клеточной биологии Калифорнийского университета в Дэвисе, и Цзяо Инь из Китайской академии сельскохозяйственных наук в Пекине хотела узнать, работает ли способность самцов жуков чувствовать запах самок также по 48-часовым часам.
Многие насекомые, от мотыльков до комаров, используют запах, чтобы привлечь пару. Насекомые «чувствуют» его с помощью своих усиков, которые содержат рецепторы, реагирующие на специфические химические вещества, распространяющиеся по воздуху.
Первым шагом команды было определение гена рецептора, реагирующего на феромон самки. Первоначально ученые клонировали 14 генов-кандидатов. Серия экспериментов привела к тому, что рецептором полового феромона оказался ген под названием HparOR14 – первый, идентифицированный у жуков.
Выявив ген рецептора, ученые измерили уровень транскриптов гена HparOR14 на протяжении всей жизни жука и его активность в течение 48 часов. Было обнаружено, что в «ночь свиданий», когда самки взбираются на растения, чтобы выпустить аромат, транскрипция HparOR14 была выше после наступления темноты. Полученные результаты показывают, что способность самцов жука обнаруживать половой феромон самки действительно работает по 48-часовому циркадному циклу, который соответствует брачному поведению самки.
Почему и каким образом у больших черных жуков возникают такие циклы, неизвестно. Циркадные, 24-часовые часы синхронизируются сигналами, которые меняются за сутки – наиболее очевидным из них является восход или закат солнца. Но в природе не существует 48-часовых сигналов, поэтому то, как именно устанавливаются циклы таких жуков, включая то, как самцы и самки могут синхронизироваться друг с другом, чтобы все знали, какая ночь является ночью свиданий, – загадка, которую еще предстоит разгадать.
Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)
