Гормоны переключают образ жизни бабочек

Многие животные демонстрируют удивительную гибкость, адаптируясь к сезонным изменениям в доступности пищи, давлении хищников и возможностях для размножения. Они перераспределяют свои ограниченные энергетические ресурсы в зависимости от качества среды обитания. Но как они воспринимают изменения в окружающей среде и как передают сигнал всему телу о необходимости перестройки?

Модель: африканские бабочки

Учёные из Вагенингенского и Лейденского университетов исследовали африканскую бабочку, обитающую в саванне с резко контрастирующими влажным и сухим сезонами. У неё два различных образа жизни:

• Влажный сезон: обилие пищи → активное размножение, короткая жизнь.
• Сухой сезон: суровые условия → задержка размножения, меньшая активность, более долгая жизнь.

Ранее было установлено, что эти альтернативные стратегии не закодированы генетически, а индуцируются исключительно средой, в которой развиваются личинки.

Роль гормонов-переключателей

Исследователи обнаружили, что концентрации экдистероидных гормонов (общих для всех насекомых) различаются у куколок, развивающихся в условиях разных сезонов. Этот гормональный сигнал сообщает всему телу, в какой среде оно находится.

Ключевой эксперимент: когда развивающимся куколкам, суждённым стать «сухосезонными» бабочками, вводили экдистероиды, они превращались во взрослых особей, более похожих на «влажосезонных» — они направляли больше ресурсов на размножение и начинали откладывать яйца раньше.

Это выявило точку переключения во время развития, когда наличие или отсутствие гормона определяет, в какой тип взрослой особи превратится куколка.

Значение открытия

Результаты показывают, как животные могут использовать системные гормоны для реакции на предсказательные сигналы качества среды и принятия стратегических решений, позволяющих справляться с изменчивыми условиями.

Исследование опубликовано в журнале The American Naturalist.