Новое исследование, проведённое в Лондонском университете королевы Марии, раскрывает, как личинки плодовых мух неоднократно эволюционировали свои температурные предпочтения. Это проливает свет на сложные механизмы адаптации животных к окружающей среде.
Исследование, опубликованное в журнале iScience, предоставляет важную информацию о том, как они справляются с изменением климата.
Доктор Роман Аргуэльо, преподаватель генетики, геномики и фундаментальной клеточной биологии в Лондонском университете королевы Марии, и его коллеги из Университета Лозанны и Кёльнского университета использовали комбинацию поведенческих тестов, отслеживания личинок с высоким разрешением и агент-ориентированного компьютерного моделирования, чтобы раскрыть эволюционные механизмы, лежащие в основе предпочтения температуры у восьми видов личинок дрозофил.
Их результаты показывают, что вместо того, чтобы развивать новые способы восприятия температуры, личинки адаптировались, изменив то, как их нервная система оценивает тепло и холод.
Эти тонкие, но важные изменения позволяют близкородственным видам процветать в самых разных температурных условиях — от прохладных горных вершин до субтропических зон.
«Оказывается, эти крошечные животные постоянно развивают небольшие, но важные стратегии, чтобы оставаться в комфортных условиях», — сказал доктор Аргуэльо. «Их способность точно настраивать своё поведение в зависимости от местного климата даёт нам представление о том, как эволюция формирует сенсорные системы и как виды могут реагировать на глобальные изменения температуры».
Анализируя более 2400 траекторий движения личинок на специально созданной тепловой арене, команда обнаружила, что такие виды, как D. lutescens и D. santomea, обитающие в более прохладных условиях, проявляли заметное предпочтение более низким температурам по сравнению с их родственными видами, живущими в более тёплых средах обитания.
Эти предпочтения были подтверждены для нескольких штаммов каждого вида, что подчёркивает наследственные поведенческие адаптации.
Важно отметить, что работа также показывает, что хорошо изученные лабораторные штаммы D. melanogaster, часто используемые в качестве поведенческих модельных организмов, могут не быть репрезентативными для вида в целом из-за поразительной вариабельности в термотаксисе.
Пойкилотермные животные, такие как дрозофилы — животные, температура тела которых зависит от внешних источников — особенно уязвимы к изменению климата. Понимание того, как эволюционируется их термосенсорное поведение, даёт критическое представление о том, как биоразнообразие может реагировать на потепление окружающей среды.
«Наша работа показывает, что такое поведение является одновременно эволюционно гибким и поддающимся количественной оценке», — сказал доктор Аргуэльо. «Изучая их в сравнительной и экспериментально удобной системе, такой как Drosophila, мы можем начать раскрывать нейронные и генетические основы адаптации к климату и то, как их поведение может измениться при дальнейшем изменении окружающей среды».
Предоставлено
Лондонским университетом королевы Марии.
Другие новости по теме
- Как искусственный интеллект может улучшить раннее обнаружение новых вирусов
- Почему этим летом светлячков так много повсюду
- Французская петиция против возвращения пестицида, убивающего пчёл, собрала более миллиона подписей
- Учёные обнаружили скрытые костные структуры в коже австралийских варанов
- «Чудо»-находка: впервые сняты живые кадры загадочного антарктического кальмара
- Почему в Великобритании в 2025 году наблюдается рост численности бабочек
- Астрономы обнаружили загадочный объект во внешней Солнечной системе
- Массивные соляные отложения в Мёртвом море: детальный взгляд на процесс формирования соляных гигантов
- Глаза в небе: использование дронов для защиты наших лесов
- Новейшая технология Японии превращает ваше тело в пульт дистанционного управления для роботов