Плодовые мушки адаптируются к резкому падению температуры
Исследователи из Канады, Швейцарии и Японии показали, что обычные плодовые мушки (Drosophila melanogaster) способны кардинально менять экспрессию генов и метаболизм в ответ на изменения температуры окружающей среды.
Понимание толерантности насекомых к перепадам температуры — ключевой шаг для их контроля и защиты в мировом масштабе, особенно в условиях быстрых климатических изменений. Насекомые составляют более 75% всех видов животных. Исследование опубликовано в Scientific Reports.
Почему это важно?
Температура — один из главных факторов, определяющих глобальное распространение видов насекомых, так как она влияет на все аспекты их физиологии. Большинство насекомых — эктотермы, то есть температура их тела зависит от температуры среды. Это создаёт сложности: при похолодании снижается скорость всех химических реакций в их метаболизме.
Учёные вырастили плодовых мушек при комнатной температуре (21 °C). Взрослых особей разделили на две группы: одна осталась при 21 °C, другую переместили в условия 6 °C. Через шесть дней у мушек измерили экспрессию всех генов и концентрацию всех идентифицируемых метаболитов.
Результаты
Реакция на холод оказалась масштабной:
- Экспрессия почти трети генов увеличилась или уменьшилась.
- Концентрация примерно половины метаболитов изменилась.
Многие изменения подтвердили существующие знания о холодовой толерантности насекомых, но значительная часть данных оказалась новой.
Значение и перспективы
Эта способность к тепловой акклиматизации необходима насекомым для выживания зимой. Её механизмы до конца не изучены. Понимание этих процессов важно, так как насекомые являются переносчиками болезней, вредителями сельхозкультур или полезными опылителями.
Полученные данные — «туманная карта к сокровищу» полного понимания холодовой толерантности. В дальнейшем учёные планируют выяснить, как именно выявленные гены и метаболиты способствуют выживанию в холоде, что может привести к новым приложениям в сельском хозяйстве и контроле за заболеваниями.