Крупные черные жуки Holotrichia parallela живут не по стандартным 24-часовым циркадным ритмам. Каждую вторую ночь их самки взбираются на растения и выделяют феромоны для привлечения самцов.
Ученые нашли ген рецептора, реагирующего на аромат, и выяснили, что самцы Holotrichia parallela чувствуют феромоны также в зависимости от 48-часового цикла. Почему эти жуки живут по аномальным циркадным (а точнее — циркабидиадным) ритмам — остается загадкой. Исследование опубликовано в журнале Current Biology.
Жизнь на Земле опирается на 24-часовой цикл — в соответствии с тем, как вращается планета. У животных и растений есть свои циркадные часы, которые синхронизируют все процессы в организме с этим суточным циклом. Однако один жук не соответствует остальной природе. Это Holotrichia parallela — черный крупный жук, сельскохозяйственный вредитель в Азии. Каждую вторую ночь самки жуков вылезают из почвы, карабкаются на растения и выделяют феромоны, привлекающие самцов.
Брачное поведение самок находится под контролем 48-часового цикла. Однако ученые до сих пор не выяснили, подвержены ли этому самцы. Возможно, они чувствуют запах самок независимо от «двойного» цикла.
Международная команда исследователей решила изучить, как самцы Holotrichia parallela воспринимают феромоны самок. Как правило, насекомые ловят запах усиками, на которых находятся специальные рецепторы. Они и реагируют на химические вещества, разносящиеся по воздуху.
Сначала ученые идентифицировали у жуков ген рецептора, реагирующего на феромон — метиловый эфир L-изолейцина. Из 14 генов-кандидатов исследователи выбрали один под названием Hpar0R14. Определив ген рецептора, команда приступила к измерениям его транскрипции на протяжении всей жизни жука, а особенно — в течении 48 часов.
Оказалось, что в ночь «свиданий», когда самки испускали феромоны, синтез Hpar0R14 был выше, чем в остальные дни. Исследование показало, что способность самца жука обнаруживать женский феромон действительно зависит от 48-часового цикла.
Почему Holotrichia parallela живет по этим часам — неизвестно. Циркадные 24 часа сопровождаются конкретными сигналами, такими как восход или заход солнца. Но в природе нет 48-часовых сигналов, поэтому то, как самцы и самки жуков синхронизируются друг с другом и понимают, какая ночь — ночь «свидания», все еще остается загадкой для ученых.
Текст: Ксения Земскова