![Геномный анализ опроверг основную гипотезу о светлячках Геномный анализ опроверг основную гипотезу о светлячках](/uploads/posts/2024-07/photinus_pyralis_firefly_3.webp)
Геномный анализ опроверг основную гипотезу о светлячках
В Китае биолог Ин Чжэнь с коллегами изучили геном светлячков и в результате опровергли распространённое мнение о том, что свечение (биолюминесценция) этих насекомых возникло как защитный механизм — чтобы сигнализировать об их ядовитости другим животным.
Генетическое исследование показало, что биолюминесценция светлячков предшествовала их ядовитости и, возможно, развилась как реакция на окислительный стресс.
Ранее наука верила, что семейство жуков, известное как светляки (Lampyridae), изначально развили свои «лампочки» как предупреждающий сигнал, объявляющий о токсичности желающим перекусить ими. И лишь позднее у огоньков якобы появилась вторая функция — они будто бы стали сигналами о готовности к спариванию. Сторонники идеи с предупреждением о ядовитости попытались логично объяснить, почему у этих жуков также светится на разных стадиях потомство: яйца, личинки и куколки.
Исследователь Ин Чжэнь с коллегами решили перепроверить общепринятую точку зрения и составили генеалогическое древо светлячков (на второй иллюстрации). Затем они проследили, как с ходом эволюции у этого семейства жуков изменялись люцибуфагины, то есть специфические «ядохимикаты».
![Геномный анализ опроверг основную гипотезу о светлячках](/uploads/posts/2024-07/2024-07-14_105113.webp)
Биологи собрали свежие образцы 16 видов светляков по всему Китаю, а также поймали два родственных вида насекомых. Новые образцы подвергли анализу вместе с ранее собранными коллекциями и генетическими данными. В общей сложности авторы исследования рассмотрели генетическую информацию 41 вида насекомых. И у видов по отдельности авторы также выявляли люцибуфагины с помощью высокотехнологичного оборудования.
Оказалось, что люцибуфагины свойственны только одному подсемейству (группе видов) светлячков. А вот биолюминесценция как таковая широко распространена во всём семействе этих мерцающих существ. Этот факт убедительно свидетельствует о том, что токсин возник уже после приобретения биолюминесценции, а способность светиться — древнее.
Итак, отчего же светляки впервые «вздумали» светиться? Ранее стало известно, что люциферин, от которого зависит биолюминесценция, отличается также антиоксидантным действием, то есть нейтрализует реакцию окисления живых тканей. Ин Чжэнь с коллегами обнаружили, что предки светлячков эволюционировали и разделялись на виды в течение эпохи, когда уровень кислорода в атмосфере продолжал расти вслед за историческим минимумом. Минимум этот представлял собой значительное падения уровня кислорода в океане в начале юрского периода. Экологическая катастрофа примерно 183 миллиона лет назад привела к вымиранию множества животных. Среди возможных её причин называют как вулканические процессы, так и потепление климата.
Исследователи светлячков предположили, что древние многоножки первыми приобрели свечение, чтобы противостоять окислительному стрессу в жаркой и сухой среде. Так возникло предположение, что светлячки пошли по аналогичному пути.
Итак, новое исследование показало, что биолюминесценция у светлячков возникла как реакция на окислительный стресс, то есть в результате негативного воздействия кислорода. Такая реакция организма на кислород привела к эволюции их токсичных соединений, люцибуфагинов, которые на самом деле встречаются только у некоторых видов светлячков.
Генетическое исследование показало, что биолюминесценция светлячков предшествовала их ядовитости и, возможно, развилась как реакция на окислительный стресс.
Ранее наука верила, что семейство жуков, известное как светляки (Lampyridae), изначально развили свои «лампочки» как предупреждающий сигнал, объявляющий о токсичности желающим перекусить ими. И лишь позднее у огоньков якобы появилась вторая функция — они будто бы стали сигналами о готовности к спариванию. Сторонники идеи с предупреждением о ядовитости попытались логично объяснить, почему у этих жуков также светится на разных стадиях потомство: яйца, личинки и куколки.
Исследователь Ин Чжэнь с коллегами решили перепроверить общепринятую точку зрения и составили генеалогическое древо светлячков (на второй иллюстрации). Затем они проследили, как с ходом эволюции у этого семейства жуков изменялись люцибуфагины, то есть специфические «ядохимикаты».
![Геномный анализ опроверг основную гипотезу о светлячках](/uploads/posts/2024-07/2024-07-14_105113.webp)
Биологи собрали свежие образцы 16 видов светляков по всему Китаю, а также поймали два родственных вида насекомых. Новые образцы подвергли анализу вместе с ранее собранными коллекциями и генетическими данными. В общей сложности авторы исследования рассмотрели генетическую информацию 41 вида насекомых. И у видов по отдельности авторы также выявляли люцибуфагины с помощью высокотехнологичного оборудования.
Оказалось, что люцибуфагины свойственны только одному подсемейству (группе видов) светлячков. А вот биолюминесценция как таковая широко распространена во всём семействе этих мерцающих существ. Этот факт убедительно свидетельствует о том, что токсин возник уже после приобретения биолюминесценции, а способность светиться — древнее.
Итак, отчего же светляки впервые «вздумали» светиться? Ранее стало известно, что люциферин, от которого зависит биолюминесценция, отличается также антиоксидантным действием, то есть нейтрализует реакцию окисления живых тканей. Ин Чжэнь с коллегами обнаружили, что предки светлячков эволюционировали и разделялись на виды в течение эпохи, когда уровень кислорода в атмосфере продолжал расти вслед за историческим минимумом. Минимум этот представлял собой значительное падения уровня кислорода в океане в начале юрского периода. Экологическая катастрофа примерно 183 миллиона лет назад привела к вымиранию множества животных. Среди возможных её причин называют как вулканические процессы, так и потепление климата.
Исследователи светлячков предположили, что древние многоножки первыми приобрели свечение, чтобы противостоять окислительному стрессу в жаркой и сухой среде. Так возникло предположение, что светлячки пошли по аналогичному пути.
Итак, новое исследование показало, что биолюминесценция у светлячков возникла как реакция на окислительный стресс, то есть в результате негативного воздействия кислорода. Такая реакция организма на кислород привела к эволюции их токсичных соединений, люцибуфагинов, которые на самом деле встречаются только у некоторых видов светлячков.
- Дмитрий Ладыгин
- wikipedia.org; academic.oup.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
![Западная Европа и США готовятся к худшему Западная Европа и США готовятся к худшему](/uploads/mini/shortstory/c1e/63452ff84713a553fcb2c4b14eb54.jpg)
Западная Европа и США готовятся к худшему
Новая угроза ожидается из Латинской Америки....
![NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли](/uploads/mini/shortstory/63f/993f5cca125710bd5e7998c3c423d.jpg)
NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли
Оно уникально, и, похоже, благодаря нему на планете… появилась жизнь....
![Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана](/uploads/mini/shortstory/b16/5cda8ba33085ef44bb4cc9b986200.jpg)
Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана
Финские ученые уверены в этом на 100%....
![Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает](/uploads/mini/shortstory/124/739e8816037bad0a313bd7f3476af.jpg)
Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает
NASA придумывает объяснения, а бывший командир МКС говорит, что это не к добру....
![«Титаник» разваливается прямо на глазах «Титаник» разваливается прямо на глазах](/uploads/mini/shortstory/8a2/1d2eb1dfde31d5f5369b4d0d48d62.jpg)
«Титаник» разваливается прямо на глазах
Кто же ускоряет гибель легендарного корабля: люди или природа?...
![Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код](/uploads/mini/shortstory/1be/9b06786bac11541ae0e4d76991468.jpg)
Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код
Ученые говорят: ничего страшного. Но так ли это на самом деле?...
![Форресты Гампы отменяются Форресты Гампы отменяются](/uploads/mini/shortstory/1f0/4b4ba26a87069298154cbaaf7521f.jpg)
Форресты Гампы отменяются
Американские ученые «взломали» код аутизма....
![Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским](/uploads/mini/shortstory/b9b/6c5a16607870dcee7ded870025f56.jpg)
Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским
Никто не ожидал, что сокровище прибыло из столь отдаленных мест....
![Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов](/uploads/mini/shortstory/e7b/f7bb936b1fafeefb602fbc6b7740b.jpg)
Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов
Главное случается ночью....
![Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее](/uploads/mini/shortstory/0f3/39f1637a6f4b732bda029be4a1ff5.jpg)
Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее
Открытие ускорит проверку улик....
![Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни](/uploads/mini/shortstory/fa6/3b50ed6fd66775e77a87003ce5250.jpg)
Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни
Экологи бьют тревогу и массово рассылают методички населению....
![Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию](/uploads/mini/shortstory/83d/c7e5e8717f2100b5313e052890584.jpg)
Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию
Свежие снимки рябой планеты удалось сделать благодаря возникшим в полёте неполадкам....
![Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta](/uploads/mini/shortstory/1b0/526e645ecf476da55256bb5a433aa.jpg)
Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta
Похожий на человека механический слуга умеет ходить, бегать и подниматься по лестнице....
![Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре](/uploads/mini/shortstory/11b/f9e2330b21c4d24c2519784700a4f.jpg)
Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре
Имитируя природу, бетон можно уложить так, чтобы повысить прочность на 63%....
![Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга](/uploads/mini/shortstory/152/0835ee76c49c6c0c1dcc9ac68693a.jpg)
Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга
В общем, болтай часами — не хочу....