Ученые раскрыли настоящую причину свечения светлячков
В ходе геномного анализа ученые выяснили истинную причину свечения различных насекомых в темное время суток. Ранее считалось, что яркий свет, излучаемый многими видами жуков семейства Lampyridae — более известными как светлячки, служил в качестве предупреждающего сигнала для хищников. Таким образом насекомые демонстрировали свою токсичность и непригодность к поеданию. После жуки нашли и другое применение люминесцентным свойствам своего тела. Светясь в темноте, насекомые сигнализировали противоположному полу о готовности к спариванию. Это объясняет и тот факт, что яйца, личинки и куколки жуков также светятся.
Однако группа исследователей во главе с китайским биологом By Чжэнем подвергла сомнению общепринятую точку зрения. Ученые составили генеалогическое древо светлячков и проследили эволюцию химических соединений, которые делают светлячков токсичными — люцибуфагинов. Команда собрала свежие образцы для 16 видов лампиридовых жуков из разных мест по всему Китаю. Также в исследование были включены два родственных вида, проанализированные командой с ранее существовавшими коллекциями и генетическими данными. В общей сложности авторы собрали данные на геномном уровне по 41 виду насекомых. Для каждого вида исследователи также искали люцибуфагины с помощью жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии.
В результате работы команда доказала, что люцибуфагины обнаружены только в одном подсемействе светлячков, тогда как биолюминесценция (свечение) широко распространена во всем семействе. Это значит, что жуки стали токсичными уже после развития биолюминесценции. Вопрос: почему же светлячки начали светиться?
Новая теория гласит, что субстрат биолюминесценции светлячков, люциферин, обладает антиоксидантными свойствами. Ин Чжэнь и его коллеги обнаружили, что предки светлячков эволюционировали и диверсифицировались в течение исторического периода, когда уровень кислорода в атмосфере стал повышаться после бескислородного события в Арктическом океане. Развитие биолюминесценции — это вынужденная мера, позволившая жукам справиться с окислительным стрессом в жаркой сухой среде. В противном случае они бы не выжили.
Тем временем в России обнаружили мух-паразитов, которые откладывают яйца в муравьев.
