Генетики наконец-то поняли, как светлячки получили свои яркие попки

Привлечение партнера, человека или животного, связано с определенным уровнем ухаживания. В то время как некоторых людей поражают изысканные ужины или прогулки по пляжу на закате, в мире насекомых светлячок может завоевать партнера с помощью своей яркой попки. Теперь генетики лучше поняли, как устроен механизм этой сияющей части тела насекомого.

• Маленькая рыбка способна издавать звуки на ровне со слоном: ученые наконец-то поняли как

Детали

Светлячок (Aquatica leii) — водный вид, у которого и самцы, и самки имеют световые органы, которые они используют для подачи сигналов друг другу. Команда ученых внимательно изучила геном самца светлячка.

В этих светлячках, пока они являются личинками, световой орган отпугивает хищников и формируется на восьмом отделе брюшка. Однако после того, как светлячки становятся взрослыми, у них появляются световые органы в части брюшка, состоящей из отделов, известных как вентриты. У самцов световой орган расположен на шестом и седьмом вентритах, а у самок – на шестом вентрите.

Команду частично заинтересовали восемь генов гомеобокса (последовательность ДНК, обнаруженная в генах, вовлеченных в регуляцию развития у животных, грибов и растений), контролирующих положения разных клеток во время эмбрионального развития. Некоторые из этих генов также являются критическими для формирования светового органа у взрослых светлячков.

Было два важных этапа, о которых исследователи хотели узнать больше. Гены, контролирующие положение светового органа в брюшке светлячка, а затем участвующие в экспрессии генов для генерирования света в самом органе.

Фото: Tony Phan/Unsplash

Это включает фермент под названием люцифераза, производящий свет во время окисления. Во-первых, должен быть экспрессирован ген люциферазы, то есть насекомое способно вырабатывать этот фермент в своем теле. Во-вторых, люцифераза должна быть транспортирована в нужное место, в этом случае это реакционная органела, чтобы сделать насекомое биолюминесцентным.

Было обнаружено, что один фактор транскрипции, AlABD-B, особенно важен для развития типичного светового органа у насекомых. AlABD-B также взаимодействует с другим фактором транскрипции гомеобокса под названием AlUNC-4, который он помогает регулировать. Вместе они активируют ген под названием AlLuc1, помогающий производить люциферазу, которая делает световые органы биолюминесцентными. Было обнаружено, что еще три гена ALAntp, AlRepo и AlAp2 используются для управления вспышкой светового органа.

Команда также обнаружила, что люцифераза взаимодействует с пероксисомами, и отсутствие люциферазы у них влечет отсутствие света у светлячка, показывая, насколько важен этот фермент в создании специальной световой демонстрации светлячка.

Ранее исследование ученых показало, что гигантские стаи саранчи могут распространиться на новые регионы на юге и западе Центральной Азии, поскольку нестабильные погодные условия, вызванные глобальным потеплением, создают наилучшие условия для насекомых.