|
Drosophila melanogaster. Фото с сайта wisc.edu
|
В голове у плодовых мушек-дрозофил существует своеобразный термометр, который позволяет им точно определять оптимальную для размножения температуру. Этот факт был установлен исследователями из Университета Брандейса в США, чья работа опубликована в журнале
Nature.
Яйцам и личинкам мух Drosophila melanogaster для нормального развития необходима определенная температура - 24-26 градусов по Цельсию. Разница в несколько градусов может оказаться губительной для потомства. История наблюдений за дрозофилами показала, что они способны очень точно определять температуру среды. В предыдущих исследованиях был определен механизм, с помощью которого мухи избегают слишком холодных мест. Соответствующие чувствительные органы располагаются в антеннах насекомых. Однако способ, который мухи используют для "измерений" тепла, оставался неизвестным.
Биологу Пол Гэррити (Paul Garrity) и его коллегам удалось обнаружить, как именно мухи оценивают, насколько теплым является выбранное ими место. Они установили, что в голове насекомых находятся четыре теплочувствительных нейрона, которые активизируются при температуре, слегка превышающей оптимальную для размножения. За активацию нейронов отвечает ионный канал dTrpA1, расположенный в мембране этих клеток. Именно он является сенсором, который помогает мухам точно измерять температуру окружающей среды.
Расположение термосенсоров в мозгу нетипично для животного мира. Крупные организмы для определения тепла или холода используют периферические нейроны, и многие исследователи придерживались мнения, что у мелких животных работает та же схема. Гэррити рассказал, что на первых этапах они также искали периферические термосенсоры, однако все результаты указывали на то, что они двигаются в неправильном направлении. Только после этого они сосредоточились на мозге мух.
Несмотря на то что терморегуляция чрезвычайно важна для выживания организмов, до сих пор о механизмах этого процесса известно очень немногое. Подобные исследования становятся особенно актуальными сейчас, когда изменение климата заставляет многих животных искать новые ареалы обитания с оптимальной для них температурой. Кроме того, понимание того, как животные определяют температуру окружающей среды, может оказаться полезным в практическом плане, например, для истребления организмов-вредителей.
