Колорадські жуки здатні відновлювати м'язи під час сну
Ентомологи з'ясували, що відомий картопляний шкідник має специфічний механізм для збереження енергії під час зимової сплячки.
У дослідженні, опублікованому Proceedings of the National Academy of Sciences, група вчених із Університету Західного Онтаріо повідомляє новини з життя колорадського жука. Виявляється, ці шкідники руйнують мітохондрії у власних літальних м'язах, готуючись до суворого зимового клімату.
Часто звані електростанціями клітини, мітохондрії зазвичай постачають енергію для польоту та метаболізму. У м'язах людини мітохондрії деградують, коли вони не використовуються (наприклад, у астронавтів, які проводять тривалий час у невагомості), а для відновлення потрібні тривалі вправи. Колорадські жуки діють прогресивніше: на відміну від людей, вони спонтанно відрощують свої мітохондрії на вимогу і готують м'язи до польоту навесні без особливих зусиль.
«Ми знаємо, що багато тварин намагаються економити енергію та знижувати швидкість метаболізму взимку, відключаючи свої мітохондрії, – розповідає професор Брент Сінклер, який керував дослідженням. - Тому здавалося простим експериментом показати, що низький рівень метаболізму, який ми вимірюємо у цих жуків, пов'язаний зі зміною функціонування мітохондрій».
Але коли учасниця проекту Джекі Лебензон виміряла швидкість метаболізму мітохондрій у лабораторії, вона нічого не виявила: «Ми подумали, що, можливо, прилад не працює, або мій зразок пошкодив мітохондрії, але зрештою я взяла електронний мікроскоп, щоб подивитися на м'язові клітини і виявила, що майже всі мітохондрії зникли. Цілком зникли».
Коли мітохондрії зникають при хворобі, це зазвичай відбувається через процес, званий мітофагією. Іноді можна виправити за допомогою фізичних вправ у людей.
Синклер і Лебензон підтвердили, що мітофагія дійсно призводить до зникнення мітохондрій, але коли вони подивилися на жуків наприкінці зими, всі мітохондрії повернулися, хоча комахи не напружили жодного м'яза.
«Ця здатність просто відрощувати мітохондрії на весь м'яз абсолютно нова і пояснює, як жуки можуть заощаджувати енергію всю зиму, але готові до польоту та негайного спарювання навесні», - каже Лебензон.
Відкриття має безпосереднє значення для розуміння того, як мітохондрії регулюються у комах, і, можливо, дасть інформацію про те, чи можна використовувати отримані дані в контексті деяких м'язових захворювань у людей.
Також читайте: