Биологи нашли новый способ резко активизировать мышечную деятельность у животных. Они поняли, что помогает красным крабам добраться до мест спаривания после долгого периода бездействия.
Жизнь красных крабов (Gecarcoidea natalis) австралийского острова Рождества состоит из двух крайностей. Во время сухого сезона (с июня по декабрь) они практически не выходят из своих нор, но с наступлением влажного сезона (с декабря по май) становятся необыкновенно активными и устремляются на побережья, чтобы найти себе пару и вывести потомство.
Профессор Симон Вебстер (Simon G. Webster) из Университета Бангора вместе с коллегами из Бристольского университета (Великобритания) решили выяснить, откуда крабы берут столько энергии, необходимой для длительного путешествия. Оказалось, что процесс контролирует так называемый гипергликемический гормон ракообразных.
Миграция на побережье
«Во время миграции красные крабы устремляются из влажных тропических лесов на побережья. Они преодолевают расстояние длиной четыре-пять километров, причем достаточно быстро – всего за пять-шесть дней. Максимальная скорость, с которой они двигаются, составляет шесть метров в минуту. Во время сухого сезона они практически не двигаются и выходят из своих нор только в сумерки в поисках пищи. Их активность в это время, вероятно, ограничена из-за опасности потери влаги», -- пишут авторы исследования.
Гипергликемический гормон ученые обнаружили у ракообразных еще в 1985 году. Тогда считалось, что он контролирует уровень расхода энергии. Позднее исследователи показали, что он участвует во множестве других процессов, в том числе контролирует процессы линьки, участвует в транспорте ионов через дыхательный эпителий, связан также с регуляцией водного баланса. Учитывая такой разброс разных функций, профессор Вебстер решил выяснить, как же меняется количество этого гормона у красных крабов во время миграции. «Известно, что этот гормон помогает крабам контролировать количество гликогена, необходимое их мышечным тканям. Мы хотели точно узнать, когда он синтезируется и как этот процесс связан с миграцией крабов», -- рассказывает Вебстер.
Действие гормона
Биологи измеряли уровень гормона во время лабораторного эксперимента и в природных условиях в течение влажного и сухого сезонов. Десять минут они заставляли крабов активно бегать. А потом в течение одного часа и 50 минут каждые 20 минут измеряли уровень гипергликемического гормона, глюкозы и мышечного гликогена в гемолимфе крабов. Физическая нагрузка, по словам ученых, приводила к тому, что уровень гормона быстро повышался. Одновременно увеличивалось количество глюкозы и мышечного гликогена.
Но во влажный сезон (с началом миграции) уровень гормона резко падал. По мнению Вебстера, все дело в том, что гормон помогает крабам контролировать то количество гликогена, которое выделяют мышцы. Например, если в организме крабов находится достаточное количество глюкозы, необходимой мышцам для движения, – уровень гормона низок. Но как только уровень глюкозы падает, моментально взлетает и уровень гормона. Он приступает к своей работе – стимулирует перевод мышечного гликогена в глюкозу.
Авторов работы, кроме того, сильно озадачили результаты измерений уровня гормона во время сухого сезона – он был неоправданно высоким. Скорее всего, по мнению ученых, гормон играет в это время совершенно другую функцию, например, он может регулировать водный баланс.
Результаты исследований профессора Вебстера и его коллег опубликованы в The Journal of Experimental Biology.
