🔡Самки клопов защищают свои яйца с помощью симбиотических грибов

💛У многих насекомых для восприятия звуков имеются тимпанальные органы. У разных насекомых они находятся в различных местах тела. В первую очередь эти органы используются для того, чтобы слушать брачные песни сородичей или услышать приближение хищника

❤️Энтомологи решили изучить тимпанальные органы клопов-щитников из семейства Dinidoridae. Эта группа насекомых включает множество видов, но все они питаются соком растений. Согласно предыдущим исследованиям, у самок этих клопов на задних лапах находятся тимпанальные органы. Но надёжных подтверждений у данной гипотезы не было

🌟Учёные выбрали для исследований один вид, представители которого питаются соком тыквенных. У самок этих насекомых на голенях имеются овальные вмятины с плоским дном, которое напоминает мембрану тимпанального органа, однако учёные обнаружили, что плоская поверхность на дне ямок - это не мембрана, а кутикула с большим количеством пор и клетками железистого эпителия. А это значит, что для восприятия звуков эти образования служить не могут. Кроме того, оказалось, что у половозрелых самок эти вмятины заполнены белой субстанцией, похожей на шерсть. Выяснилось, что это гифы грибов семейства кордицепсов

✨При наблюдении за самками учёные заметили, что когда самка откладывает яйца, она царапает плоский участок на голени одной лапы коготками другой лапы. Затем этими же коготками она размазывает гифы по поверхности яйца. Через несколько дней вся кладка покрывается грибами, переданными матерью

💫Далее встал вопрос, для чего клопам необходим симбиоз с данными грибами? Изначально у учёных возникла идея, что грибы выделяют антибиотики, защищающие яйца от инфекций. Но эта идея оказалась неверной. Поэтому исследователи предположили, что симбионты помогают клопам бороться с наездниками, которые поражают яйца различных насекомых. И эта идея очень похожа на верную, так как яйца, покрытые гифами грибов, значительно меньше пострадали от наездников, чем незащищённые яйца

🔡Прочитать статью целиком с более подробным описанием исследования вы можете здесь:

https://nplus1.ru/news/2024/05/07/megymenum-gracilicorne (на русском)

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.25.586038v1 (оригинал)

Это уже вторая часть поста, в котором мы говорим о 🔥Змее Горыныче. 🔥

🔥Почему у Горыныча четыре лапы, а не две, как у всех нормальных птеродактилей?

🔥Почему его три головы - это круто 🧠🧠🧠(и почему нет, специально для ветеринаров Древней Руси).

#мифология

🔡Открыт биологический механизм встряхивания у млекопитающих

✨Многим млекопитающим присуще поведение, когда животное активно трясёт телом после купания, далее будем называть это «встряхиванием». Но до сих пор не было исследовано, каким образом происходит данная реакция на воду. Новое исследование пролило свет на этот феномен

💫Учёные проводили серию экспериментов над мышами. Они воздействовали на животных различными факторами, влияние которых могло вызывать встряхивание. Это продувание воздухом, обрызгивание водой и полное погружение в воду. Удивительно, но даже одной маленькой капли масла на затылке мыши хватает для того, чтобы запустить характерное движения

🌟Затем, с помощью метода оптогенетики (про него, кстати говоря, есть пост в нашем канале), учёные выяснили, что за данное действие ответственны сенсорные нейроны C-LTMR, которые реагируют на лёгкие прикосновения. Эти нейроны по спинному мозгу передают сигналы в специфическую область ствола головного мозга, обрабатывающую боль и зуд

✨Поскольку все млекопитающие имеют данные нейроны, исследователи предполагают, что именно эта нейронная цепь отвечает за встряхивание. Но остаётся неясным, почему те же нейроны, которые реагируют на лёгкие ласки, запускают также такое энергичное встряхивание…

🔡Прочитать статью целиком с более подробным описанием исследования вы можете здесь:

https://naukatv.ru/news/nauchnye_dannye_o_samom_razdrazhayuschem_povedenii_vashej_sobaki (на русском)

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq8834 (оригинал)
#открытия

🔡Цианобактерии умеют определять длину светового дня

💛Фотопериодизм - это реакция на суточный режим освещённости. Он описан у самых разных организмов - от животных и растений до одноклеточных грибов. У разных организмов фотопериодизм регулируется и проявляется немного по-разному, но суть одинакова - он позволяет различать длину дня и ночи, чтобы предчувствовать сезонные изменения в окружающей среде и в зависимости от этого регулировать свои процессы жизнедеятельности

❤️Обнаружить фотопериодизм у бактерий ранее не удавалось, но теперь ситуация поменялась. Авторы недавней статьи смогли обнаружить фотопериодизм у цианобактерий. Это одноклеточная водоросль с жизненным циклом длиной от 1.5 до 5-6 часов, благодаря чему её часто используют в промышленности

💜Схема эксперимента, поставленного учёными, до удивления проста. Чашки Петри, в которых выращивались организмы, разделили на три группы, которые содержались в разных режимах освещённости
1) зимний - светлое время 8 часов, тёмное 16 часов
2) умеренный - светлое время 12 часов, тёмное 12 часов
3) летний - светлое время 16 часов, тёмное 8 часов
Температура во всех чашках была одинакова. Затем цианобактерии помещались в лёд и фиксировали число выживших

💛Спустя 2 часа процент выживших бактерий в чашках умеренного и летнего режимов оказался равен 25, а в чашках зимнего режима - в два раза больше, 50. Это говорит о том, что цианобактерии могут предсказывать похолодания, ориентируясь на длину светового дня

❤️Далее учёные поставили цель выяснить, как быстро развивается адаптация у цианобактерий. Для этого в лёд помещались бактерии с разным сроком культивации - от одного до пяти дней. Оказалось, что адаптация происходит уже на второй день и выживаемость с 25% поднимается до 50. На четвёртый день она достигает плато и равняется примерно 55%

💜Затем возник ещё один вопрос. Как бактерии, длина жизненного цикла которых не превышает шести часов, умеют различать продолжительность светового дня? По результатам исследования выяснилось, что у бактерий есть три пути адаптации к пониженным температурам:
1) синтез ненасыщенных ж/к для увеличения пластичности мембраны
2) активация определённых шаперонов, помогающих белкам сворачиваться правильно в новых условиях
3) запасание гликогена перед грядущими заморозками
Все данные изменения кодируются на уровне эпигенетики, а потому они могут наследоваться через поколения. За счёт этого бактерии способны адаптироваться к длине светового дня, который длиннее их собственной жизни

💛Данное исследование показывает, что способность определять длину светового дня появилась у организмов раньше, чем предполагалось до этого - ещё у бактерий. Кроме того, учёные предполагают, что данное открытие может помочь в борьбе с цветением водоёмов, которое происходит именно летом и наверняка связано с генами, которые экспрессируются в длинные световые дни

🔡Прочитать статью целиком с более подробным описанием исследования вы можете здесь:

https://elementy.ru/novosti_nauki/434276/Tsianobakterii_predchuvstvuyut_smenu_sezonov (на русском)

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado8588 (оригинал)
#открытия

🔡Генетики выяснили, каким образом землеройка меняет размер мозга в зависимости от времени года

✨Новое исследование показало, что при помощи эпигенетики, обыкновенная землеройка способна изменять размеры мозга и туловища в течение года. Эта особенность позволяет животным уменьшать мозг зимой и восстанавливать его размеры весной, что абсолютно уникально для млекопитающих

🌟Такая адаптация носит название Феномен Дехнеля. Он помогает землеройке экономить энергию в условиях низких температур и недостатка питательных веществ, и при этом сохранять быстрый метаболизм. Благодаря этому зимой землеройка может оставаться активной

😳В своём исследовании учёные сосредоточились в основном на изучении гипоталамуса (отдела мозга, отвечающего за энергетический баланс). Они измеряли изменение экспрессии различных генов у землероек в разное время года и сравнивали полученные данные с разными видами млекопитающих

✨По сравнению с другими млекопитающими, у землероек наблюдалась более активная экспрессия генов, ответственных за поддержание гематоэнцефалического барьера (он регулирует, какие химические вещества поступают в мозг) и кальциевой сигнализации (она передаёт сигналы по всему мозгу). Это позволяет сделать вывод о том, что благодаря изменению экспрессии данных генов, гипоталамус может эффективно управлять энергией и поддерживать метаболизм на нужном уровне даже зимой

🌟Некоторые гены, идентифицированные у землеройки, могут в будущем стать важным фактором лечения определённых серьёзных болезней человека. Будем следить за новостями и, если в данной области откроется что-то новое, обязательно напишем об этом пост!

🔡Прочитать статью целиком с более подробным описанием исследования вы можете здесь:

https://naukatv.ru/news/sdvigi_v_ekspressii_genov_pomogayut_obyasnit_kak_zemlerojka_menyaet_razmer_mozga_v_zavisimosti_ot_vremeni_goda (на русском)

https://news.stonybrook.edu/university/sbu-study-uncovers-how-common-shrew-changes-its-body-size-and-brain/ (оригинал)
#открытия

🔡Уникальный белок тихоходки защищает ДНК благодаря внутренней неупорядоченности

✨Тихоходки являются одними из самых устойчивых к неблагоприятным условиям среды организмами. При плохих условиях тихоходки втягивают свои короткие ножки и приобретают форму бочонка, при этом почти полностью теряют воду и останавливают метаболические процессы. В таком состоянии им не страшно почти ничего, они переживают высокие температуры, низкие температуры, высокое давление, ионизирующее излучения и многие другие истязания учёных. Такое состояние тихоходок называется «ангидробиоз». Однако тихоходки способны лишь временно перейти в такое состояние и переждать непростые времена. Для того, чтобы продолжить нормально существовать, животному необходимо попасть в благоприятные условия

🌟Конечно, в основе столь потрясающей живучести тихоходок лежат адаптации на молекулярном уровне, которые отличаются у разных видов типа. Специфические белки тихоходок относятся к внутренне неупорядоченным. Большинство белков в своём обычном состоянии имеют упорядоченную конформацию. У неупорядоченных же белков всё иначе, они не имеют строго определённой конформации и существуют в виде «ансамбля» из множества структур, что, однако, не мешает им выполнять многое функции в разных организмах

😳Авторы новой статьи (между прочим, учёные из МФТИ (Москва), ОИЯИ (Дубна) и ИБП РАН (Пущино)) заинтересовались структурой белка Dusp, который является одним из специфических белков тихоходок. Благодаря сильным электростатическим свойствам, данный белок имеет возможность связываться с ДНК и РНК

✨Для начала учёные проанализировали аминокислотную последовательность Dusp, рассмотрели распределение по ней зарядов, гидрофобности, а также отдельных аминокислот. Несколько использованных алгоритмов сошлись на том, что белок действительно является неупорядоченным. Такие выводы успешно подтвердились экспериментальным путём

🌟Поскольку Dusp связывается с НК, авторы решили отдельно исследовать структуру комплекса белок-НК. Выяснилось, что ДНК и белок в комплексе связываются не определёнными участками, а вступают в разные короткие и неспецифические взаимодействия

😳Точные клеточные функции данного белка пока не установлены, но теперь точно известно, что Dusp неплотно контактирует с нуклеиновой кислотой и служит своеобразным щитом, героически защищающим её собой от воздействия негативных факторов. Помимо значения для фундаментальной биологии, данный белок имеет перспективы в практическом использовании. С помощью белка Dusp учёные уже смогли придать устойчивость к радиации культивируемым клеткам табака, плодовой мушки и даже человека. В будущем данный белок может активно использоваться в биотехнологии, космической биологии, медицине и других областях науки

🔡Прочитать статью целиком с более подробным описанием исследования вы можете здесь:

https://elementy.ru/novosti_nauki/434281/Unikalnyy_belok_tikhokhodki_zashchishchaet_DNK_blagodarya_vnutrenney_neuporyadochennosti (на русском)

https://www.nature.com/articles/s41598-024-74335-2 (оригинал)

После небольшого перерыва рубрика "мифология" возвращается с новым постом 👏

Сегодняшняя тема - как дышат русалки?🧜‍♂️ Как может существо, строением напоминающее человека и не обладающее кожным дыханием, дышать и под водой, и на воздухе? Как дыхательная система может повлиять на их образ жизни?

🔡Пятна бархатного муравья оказались чернее самой черноты

✨Для начала стоит сказать, что бархатные муравьи - это, на самом деле, не муравьи, а осы. Некоторые из них бескрылы и названы муравьями отчасти из-за своего пушистого внешнего вида. Один из видов бархатных «муравьёв» отличается необычной окраской - чёрными и белыми отметинами, контраст между которыми ослепляет глаза. Из-за данного эффекта муравьёв очень легко потерять из виду

🌟Не так давно учёные выяснили, что пятна на муравьях не просто чёрные, а цвета чернее чёрного

«Мы никогда не видели подобного цвета у стрекоз, пчел или жуков, которых анализировали» - Райнер Гильермо-Феррейра, биологический факультет UFTM

Обычно чёрный цвет в природе достигается за счёт меланина. Он может быть глубоко чёрным и блестеть наподобие крыльев вороны. Но существует ещё и ультрачёрный цвет, которые редко встречается в природе и образуется благодаря поглощению света микроструктурами

😳Команда учёных поставила задачу исследовать механизмы формирования цвета у насекомых и пришла к выводу, что бархатный муравей в этом плане уникален. В его экзоскелете имеются тонкие, сложенные друг на друга пластинки, похожие на страницы книги. Среди этих пластинок свет оказывается по сути запертым. По словам учёных, такой механизм у других организмов не встречается

✨В дополнение к видимому свету, ультрачёрные пятна бархатных муравьёв поглощают ещё и ультрафиолет. Это может быть очень полезным механизмом для защиты от хищников, способных видеть длины волн, невидимых для человека. Однако неясно, действительно ли такие пятна нужны муравьям для маскировки. Во-первых, такими отметинами могут похвастаться только самки данного вида, у самцов пятна отражают больше света. Во-вторых, из предыдущих исследований известно, что хищники и без того избегают бархатных муравьёв из-за их жёсткого экзоскелета, болезненных укусов и ужасающих визгов, которые они издают при опасности. Если в данной теме откроется что-то новое, обязательно напишем об этом пост

🔡Прочитать статью целиком с более подробным описанием исследования вы можете здесь:

https://naukatv.ru/news/udivitelnoe_otkrytie_pyatna_barkhatnogo_muravya_okazalis_chernee_chernogo (на русском)

https://www.beilstein-journals.org/bjnano/articles/15/122 (оригинал)
#открытия