Семя дрозофилы работает как мощнейший энергетик

Профессор Элвин Исаак с факультета биологических наук Университета Лидса, специалист по биохимии нейропептидов, изучал структуру сна у дрозофил. Он заметил, что после спаривания самки дрозофил отказываются от привычной послеобеденной сиесты и остаются активными. И решил выяснить причину этого явления.

Мушкин сон

Дрозофилы или, как их еще называют, плодовые мушки -- мелкие двукрылые насекомые, которых часто можно встретить возле гниющих овощей или фруктов. Дрозофила, как и человек, активна в светлое время суток, а ночью впадает в глубокий сон. Однако полдень мушки предпочитают выделять для отдыха: такая привычка экономит их энергию и защищает от активного солнца. Полуденный отдых дрозофилы профессор Исаак, по аналогии с послеобеденным сном жителей средиземноморской Европы и Южной Америки, называет сиестой.

«Однако мы заметили, что после спаривания самки продолжают глубоко спать ночью, но отказываются от привычной сиесты в пользу добычи еды и поисков места для кладки яиц», -- рассказал британский биолог. Наблюдения показали, что время отдыха самки днем уменьшается в среднем на 70%. «Это измененное поведение продолжается в течение примерно восьми дней. Наблюдения, сделанные в ходе нашего исследования, позволяют предположить, что эти изменения дневного распорядка самки происходят вовсе не в результате свободного выбора», -- добавляет исследователь.

Сперма отдает приказ

Ученые предположили, что на поведение самки оказывают химическое давление компоненты семенной жидкости, так называемые половые пептиды (англ. sex peptides). Они вырабатываются придаточными железами самцов дрозофилы -- аналогом предстательной железы у человека. Чтобы подтвердить или опровергнуть свое предположение, биологи понаблюдали за самками, которые спаривались с мутантной линией самцов, семенная жидкость которых не содержит половых пептидов. Эти самки не отказались от полуденной сиесты. Так исследователи убедились, что изменения структуры сна самок дрозофилы после спаривания вызваны именно химическим воздействием гормонального компонента эякулята самцов.

«Сон – древнейший и важнейший механизм, появившийся у множества живых созданий от червяков до человека. Так что сдерживание работы этого механизма на столь длительный период и замещение его, наоборот, дополнительной активностью, что подвергает самку лишней опасности как от окружающей среды, так и от  хищников, сложная задача, требующая мощного инструмента», -- говорит ученый.

Предыдущие исследовательские работы коллег профессора Исаака показали, что половые пептиды – именно такой инструмент. К примеру, такой пептид побуждает самок увеличивать производство яиц. Если до спаривания самки откладывают 1-2 яйца в день, то после могут откладывать до 100 яиц в день. Половой пептид также удерживает самку от спаривания с другими партнерами на время от недели до 10 дней после полового акта.

Забота через посредника

«Очевидно, что отмена дневного сна и побуждение самки к выполнению дополнительных «домашних» обязанностей, необходимых для подготовки к рождению потомства – это выгодная для самцов тактика, которая позволяет именно их семени вырасти в потомство», -- считает профессор Исаак.

Однако интерес, который двигал профессором и его сотрудниками в данной исследовательской работе, нельзя назвать чисто академическим. Элвин Исаак полагает, что открытие в дальнейшем послужит основной точкой для изучения химических механизмов, лежащих в основе структуры сна животного. «Если мы сможем определить точно, как именно эти природные молекулярные переключатели (половые пептиды. – Infox.ru) могут нарушать распорядок сна и бодрствования, мы, возможно, сможем применить эти знания для лечения связанных со сном неврологических заболеваний у человека. Таких как, к примеру, нарколепсия, которая, вероятно, вызывается дефектом в нейропептидных сигнальных путях мозга».

Статья с подробными результатами работы ученых опубликована онлайн в журнале Proceedings of the Royal Society B.