Біологічний годинник іде інакше: вчені знайшли незвичайного жука

У міру обертання Землі «обертаються» і внутрішній годинник людей і тварин. Денне світло синхронізує спеціальні молекули, які регулюють діяльність всього організму. Іноді вони взаємодіють із статевими гормонами, іноді діють поодинці, але завжди грають вирішальну роль. Наразі вчені з Каліфорнійського університету в Девісі виявили молекули, які діють інакше, повідомляє Science Alert.

У великого чорного жука-жука (Holotrichiaparalla), виду жуків-скарабеїв, статеві гормони виходять на передній план і створюють ритм, який циклічно повторюється кожні 48, а не 24 години. Оскільки для запуску і завершення цього дивного внутрішнього годинника потрібно вдвічі більше часу, ніж циркадний цикл, вони відомі як «циркабідний» ритм.

Хоча відомо, що поведінка деяких тварин, у тому числі людей, комарів та жуків, відповідає циркабідному циклу, механізм, який генерує цей цикл, залишається загадкою.

«Спостереження 48-годинних ритмів у природі рідкісні. Це елегантне дослідження професора Ліла та його співробітників надало нам докладний опис того, як генерується циркабідіанний ритм виявлення феромонів у цього жука», — заявила ентомолог із Каліфорнійського університету в Девісі Джоанна Чіу, яка не брала участі у дослідженні.

Цей жук є шкідником, який зустрічається в Азії. Кожної другої ночі жуки влаштовують побачення. Самки вибираються і ґрунтових жител і забираються на висоту (зазвичай на рослини арахісу). Тут вони виробляють феромони, метиловий ефір l-ізолейцину (LIME) та l-ліналоол, які приваблюють самців. За словами вчених, ті реагують на ці феромони як на годинник.

У ході дослідження вчені ідентифікували рецептори статевих гормонів жуків та відслідковували їхню активність за допомогою молекулярних продуктів та електроантенограми, яка вимірює реакцію вусиків жука. Для порівняння дослідники також перевірили реакцію жуків на фітонциди рослин.

Рецептори жуків реагували і на LIME та l-ліналоол окремо, але найсильніші сигнали виникали, коли вони об'єднувалися. І це реакція показала дводенний характер реакцій як хімічних, і електричних сигналів. А ось реакція жуків на леткі сполуки не мала циклічного характеру.

І це стало несподіванкою для вчених, оскільки біологічні цикли зазвичай синхронізуються із зовнішніми факторами навколишнього середовища, такими як світло чи температура. Але не існує відомих природних циклів, які дотримувалися б 48 годин.

«Циркабідний ритм зменшує можливості парування, але зводить до мінімуму хижацтво. Однак H.paralla не перебуває під відомим тиском хижаків», - заявили Іньлян Ван та його команда у своїй статті.

Попередні дослідження показують, що, хоча темрява не порушує цей цикл, світло все ж таки відіграє певну роль, оскільки видалення оптичних часток призводить до розсинхронізації жуків.

Раніше вчені з США заявили про те, що неандертальці були «жайворонками». І деякі сучасні люди, які також люблять прокидатися рано, мабуть, несуть у собі гени, успадковані від цих далеких предків.