Чтобы оставаться в своей зоне комфорта, животные развили очень чувствительные датчики температуры, чтобы определять относительно узкую границу, в которой они могут выжить. До недавнего времени ученые мало знали о том, как работают эти датчики.Теперь группа ученых из Университета Брандейса обнаружила ранее неизвестный датчик молекулярной температуры у плодовых мушек, принадлежащих к семейству белков, отвечающих за восприятие вкусов и запахов.
Эти типы сенсоров присутствуют у насекомых-распространителей болезней, таких как комары и мухи цеце, и могут помочь ученым лучше понять, как насекомые нацелены на теплокровную добычу, такую как люди, и распространяют болезнь.Открытие опубликовано в сегодняшнем онлайн-выпуске журнала Nature.Кусающих насекомых, таких как комары, привлекает углекислый газ и тепло.
Заметили, что комары всегда кусают там, где больше всего крови? Это потому, что эти районы самые теплые, говорит Пол Гаррити, профессор биологии из Национального центра поведенческой геномики в Брандейсе, соавтор статьи.
«Если вам удастся найти температурный рецептор комара, вы потенциально сможете создать более эффективный репеллент или ловушку», — говорит Гаррити. «Открытие этого нового температурного рецептора у плодовой мухи дает ученым представление о том, где искать подобные рецепторы у комаров и других насекомых».Профессор биологии Лесли Гриффит и доцент биохимии Дуглас Теобальд помогали в исследовании, которое возглавляли докторанты Лина Ни и Питер Бронк.По словам Гаррити, недавно открытый сенсор принадлежит к семейству белков, называемых вкусовыми рецепторами, которые изучаются более десяти лет, но никогда не связаны с термочувствительностью. В предыдущих исследованиях было обнаружено, что другие вкусовые рецепторы позволяют насекомым ощущать запах углекислого газа и вкус сахара и горьких химикатов, таких как кофеин.
Но у плодовых мушек один тип вкусовых рецепторов ощущает тепло, а не запах или вкус. Этот рецептор, известный как Gr28b, отвечает за определение внешней температуры и запускает быструю реакцию, если температура превышает зону Златовласки мухи, как обнаружили Гаррити и его команда.
Исследование также примиряет ранее противоречивые взгляды на то, как плодовая муха чувствует тепло, показывая, что насекомое имеет различные внешние и внутренние системы для теплового обнаружения.Родственные системы, вероятно, присутствуют и у других насекомых, включая тех, которые распространяют такие болезни, как малярия и сонная болезнь, которые ежегодно убивают сотни тысяч человек.
Чем больше ученые понимают, как насекомые реагируют на тепло и ощущают тепло, тем лучше они понимают миграцию насекомых в ответ на повышение глобальной температуры и распространение болезней через укусы насекомых.«Это исследование раскрывает новый способ определения температуры животными», — говорит Гаррити. «Это важно, потому что определение охоты имеет решающее значение для поведения насекомых, которые распространяют болезни, убивают посевы и влияют на окружающую среду».