Плодовые мушки приспосабливаются к резким перепадам температуры, просто продолжайте гудеть около вазы с фруктами.

Открытие важно, потому что понимание того, как насекомые переносят изменения температуры, является решающим шагом в защите и контроле насекомых во всем мире, говорит Хит Макмиллан, который руководил исследованием в сотрудничестве с исследователями из Канады, Швейцарии и Японии. В связи с быстрым и беспрецедентным изменением климата потребность в понимании того, как это влияет на насекомых, становится все более необходимой, особенно с учетом того, что они составляют более 75 процентов всех видов животных.

Исследование опубликовано в Scientific Reports.«Температура — один из самых надежных предикторов глобального распространения видов насекомых», — сказал Макмиллан, научный сотрудник Бантинга из Йоркского университета. «Это связано с тем, что температура влияет на все аспекты физиологии насекомых и ограничивает способность насекомых двигаться, есть и размножаться».

В отличие от млекопитающих и птиц, большинство насекомых являются эктотермами, то есть температура их тела отслеживает температуру окружающей среды. Это может быть сложно, потому что когда наступает зима, насекомым приходится справляться с тем, как низкая температура их тела снижает скорость всех химических реакций, необходимых для поддержания их метаболизма.В результате насекомые изменяют свою физиологию и поведение, реагируя на температуру, и могут продолжать функционировать даже при довольно низких температурах. Эта способность, называемая термической акклиматизацией, необходима для выживания насекомых в холодные зимние месяцы, но как это происходит, до сих пор не совсем понятно.

Поскольку многие насекомые переносят болезни, являются вредителями сельскохозяйственных культур или, с другой стороны, полезны для людей в качестве опылителей, понимание механизмов термической акклиматизации улучшает способность ученых предсказывать изменения в популяциях насекомых, поскольку климат Земли быстро меняется.Для исследования исследователи вырастили обычных плодовых мушек, Drosophila melanogaster, от яиц до личинок или личинок при комнатной температуре (21 ° C). Когда они стали взрослыми, половину мух перевели в камеру с температурой 6 ° C.«Мухи отреагировали на это изменение, изменив экспрессию генов и белков в своих телах, что оказывает последующее влияние на используемые ими метаболические пути. После шести дней содержания двух групп мух при 21 и 6 ° C мы взяли пробы всех ", — сказал Макмиллан.

Исследователи ожидали увидеть изменения у мух, подвергшихся воздействию холода, но были удивлены их масштабами. «Мы увидели, что экспрессия почти трети генов мух увеличилась или уменьшилась, и в то же время изменилось содержание примерно половины метаболитов», — сказал Брент Синклер, доцент Западного университета и старший автор исследования. «Многие из наблюдаемых нами изменений генов и метаболитов подтверждают текущее состояние знаний о толерантности к холоду насекомых, что обнадеживает. Однако многое из того, что мы видели, было новым и открывает нам некоторые интересные пути вперед».

Исследователи планируют использовать эту информацию, чтобы конкретно изучить, как гены и метаболиты, выявленные в ходе исследования, способствуют выживанию насекомых в условиях холода. «Учитывая длину списка, это будет непростая задача», — сказал Макмиллан. «Список целей, которые у нас есть сейчас, представляет собой расплывчатую карту сокровищ, которая представляет собой полное понимание терпимости к холоду. В конечном итоге эта карта поможет нам найти новые применения в области сельского хозяйства и передачи болезней».


Портал обо всем