Жуткий трюк помогает снежным мухам пережить мороз: самоампутация
Снежные мухи — особый вид бескрылых слепней, которые обитают в горных районах Северной Америки и Канады. Они выходят на поверхность снега и льда в холодное время года и могут передвигаться при температурах до -10°C. Как им удается выживать в таких экстремальных условиях? Ответ на этот вопрос дали ученые из Университета Вашингтона в Сиэтле, которые провели серию экспериментов с этими необычными насекомыми.
Исследователи собрали несколько сотен снежных мух из четырех разных, но близких по родству видов в разных местах Северной Америки и Канады: в штате Вашингтон, Колорадо и Вермонте в США, а также в Британской Колумбии и Юконе в Канаде. Затем они помещали отдельных мух на холодные пластины в лаборатории и наблюдали за их поведением с помощью тепловизионной камеры по мере понижения температуры.
Оказалось, что мухи могут ходить даже при температуре своего тела -7°C, а камера позволяла зафиксировать точный момент, когда у мух начинали замерзать ноги, вызывая реакцию самоампутации. Это происходило в 31% случаев, когда замерзание начиналось в ноге. Некоторые мухи отбрасывали до пяти ног, прежде чем погибнуть от холода.
Самоотрывание конечностей — своеобразная «крайняя мера», которая помогает снежным мухам предотвратить распространение льда по их телам и защитить внутренние органы от гибели.
— Джон Татилл, один из авторов исследования.
Результаты исследования были опубликованы на сайте bioRxiv.org.
Самоотрывание конечностей известно у других видов слепней, но по другим причинам. Они обычно делают это, когда хищник схватил одну из их ног. По словам Татилла, внутри ног мух есть мышцы, которые, по-видимому, позволяют им отщипывать или отделять конечность по своему желанию.
Некоторые гекконы, раки и кальмары также могут самоотрывать свои конечности или хвосты, чтобы избежать хищников. Африканская колючая мышь даже может сбросить огромное количество своей кожи в трудной ситуации. Однако самоотрывание ног в ответ на угрозу замерзания было описано как «уникальное» явление исследователями.
Снежные мухи — удивительные насекомые, которые показывают высокую степень адаптации к холодным условиям. Они не только могут отбрасывать замерзающие конечности, но и обладают специальными антифризными белками в своей крови (гемолимфе), которые предотвращают образование льда внутри тела.
Кроме того, снежные мухи имеют особую структуру своих нервных клеток (нейронов), которая позволяет им сохранять подвижность при низких температурах. Ученые обнаружили, что нейроны снежных мух имеют больше каналов для калия на своей поверхности, чем у других насекомых. Это делает их более чувствительными к электрическим сигналам и способствует передаче информации между клетками.
Взрослые особи выходят из куколок в конце лета или осени и остаются под поверхностью земли до зимы. Они не питаются и ждут наступления холодов, когда появляется снег и лед. Тогда они выходят на поверхность и начинают активную жизнь.
Зачем им это нужно? Ученые предполагают, что это связано с размножением. Возможно, что они ищут партнеров для спаривания или места для откладки яиц. Снежные мухи живут около двух месяцев и не могут размножаться в лаборатории, поэтому изучение их жизненного цикла представляет большой интерес для биологов.
Самоампутация как способ адаптации
Исследователи собрали несколько сотен снежных мух из четырех разных, но близких по родству видов в разных местах Северной Америки и Канады: в штате Вашингтон, Колорадо и Вермонте в США, а также в Британской Колумбии и Юконе в Канаде. Затем они помещали отдельных мух на холодные пластины в лаборатории и наблюдали за их поведением с помощью тепловизионной камеры по мере понижения температуры.
Оказалось, что мухи могут ходить даже при температуре своего тела -7°C, а камера позволяла зафиксировать точный момент, когда у мух начинали замерзать ноги, вызывая реакцию самоампутации. Это происходило в 31% случаев, когда замерзание начиналось в ноге. Некоторые мухи отбрасывали до пяти ног, прежде чем погибнуть от холода.
Самоотрывание конечностей — своеобразная «крайняя мера», которая помогает снежным мухам предотвратить распространение льда по их телам и защитить внутренние органы от гибели.
Это ужасно, Волна льда собирается врезаться в их тела и убить их, поэтому они делают эту ампутацию, чтобы этого не произошло. Приблизительно 20% снежных мух, собранных учеными в дикой природе, уже были без ног
— Джон Татилл, один из авторов исследования.
Результаты исследования были опубликованы на сайте bioRxiv.org.
Не только холод, но и хищники
Самоотрывание конечностей известно у других видов слепней, но по другим причинам. Они обычно делают это, когда хищник схватил одну из их ног. По словам Татилла, внутри ног мух есть мышцы, которые, по-видимому, позволяют им отщипывать или отделять конечность по своему желанию.
Некоторые гекконы, раки и кальмары также могут самоотрывать свои конечности или хвосты, чтобы избежать хищников. Африканская колючая мышь даже может сбросить огромное количество своей кожи в трудной ситуации. Однако самоотрывание ног в ответ на угрозу замерзания было описано как «уникальное» явление исследователями.
Секреты снежных мух
Снежные мухи — удивительные насекомые, которые показывают высокую степень адаптации к холодным условиям. Они не только могут отбрасывать замерзающие конечности, но и обладают специальными антифризными белками в своей крови (гемолимфе), которые предотвращают образование льда внутри тела.
Кроме того, снежные мухи имеют особую структуру своих нервных клеток (нейронов), которая позволяет им сохранять подвижность при низких температурах. Ученые обнаружили, что нейроны снежных мух имеют больше каналов для калия на своей поверхности, чем у других насекомых. Это делает их более чувствительными к электрическим сигналам и способствует передаче информации между клетками.
Взрослые особи выходят из куколок в конце лета или осени и остаются под поверхностью земли до зимы. Они не питаются и ждут наступления холодов, когда появляется снег и лед. Тогда они выходят на поверхность и начинают активную жизнь.
Зачем им это нужно? Ученые предполагают, что это связано с размножением. Возможно, что они ищут партнеров для спаривания или места для откладки яиц. Снежные мухи живут около двух месяцев и не могут размножаться в лаборатории, поэтому изучение их жизненного цикла представляет большой интерес для биологов.
- Евгения Бусина
- TRASROID/FLICKR
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Таинственная «дверь» обнаружена в Антарктиде
Теория заговора против официальной науки: кто окажется прав?...
15 000 американских городов станут призраками в ближайшие десятилетия
Ученые уверены, что «там просто некому будет жить»....
Не по вкусу: комары пьют кровь не у всех подряд
Полезно понимать для защиты от опасных насекомых....
НЛО управляют армией беспилотников, которые следят за военными базами США
Загадочные дроны буквально терроризируют американских военных летчиков....
Странный случай: укус змеи подействовал на австралийца спустя 15 часов
Только 10% укушенных на самом деле получают дозу яда....
Собаки поднялись на новую ступень эволюции
Третья стадия одомашнивания — что это значит?...
20 млн жителей США могут остаться без воды
Великие озера поразила небывалая засуха....
Первые оседлые люди в Европе: в Сербии обнаружили дом возрастом 8000 лет
Обгорелое жилище перевернуло представления о ранних поселенцах....
Вспененный гель быстро останавливает кровотечение и снижает риск заражения
Учёные изобрели спасающую жизнь «повязку»....
Кошки могут понимать многие слова
Но для экспериментов голос хозяина произносил бессмыслицу....
Google срочно переходит на атомную энергию
АЭС опасны, но у Америки просто нет выхода....
Первая частная космическая станция появится на орбите в 2025 году
Комплекс, созданный с учетом проблем астронавтов, потянул на миллиард долларов....
Американские ученые отрицают ускорение глобального потепления
Формально, так и есть, но это ещё не всё....
Окаменелости в Индии рассказали о самом раннем случае разделки слонов людьми
Это произошло не менее 300 тысяч лет назад....
Детекторы ИИ ложно обвинили студентов в плагиате
Ничто не ново на всё 100%....
Режиссер фильма «Я, робот» утверждает, что Илон Маск крадет его идеи
Смех смехом, но новые проекты Маска удивительно похожи на кадры из фильма....