Зоологер: опариш глибокої заморозки живиться новою формою жиру

Зоологер - це наша щотижнева колонка, де висвітлюються надзвичайні тварини - а іноді й інші організми - з усього світу

(Зображення: Скотт Кінг)

Види: Eurosta solidaginis
Середовище існування: великий відкритий простор Північної Америки від Флориди до Канади, здебільшого всередині ракоподібних галлів на стеблах рослини золототисячника

Є кілька способів протистояти смерті в глибоких морозах холодної зими. Якщо ви людина, ви можете інвестувати в тепле пальто та нагрівач для зберігання. Інші тварини, як деякі арктичні риби, прокачують антифризи по своїх жилах.

Личинка золотистої мухи має більш підхід до холодної погоди. Він просто кусає кулю, а взимку майже повністю замерзає.

Зараз здається, що опариш зобов'язаний своїм виживанням нещодавно описаному типу переохолоджуючого жиру, який забезпечує його їжею, залишаючись рідиною при значно нижчих температурах, ніж інші види жиру.

Крохмалиста глобус

Дорослі мухи-золотухи - це словникове визначення короткочасного. Їх дорослішання може становити лише кілька годин, тоді як навіть найщасливішим мухам припадає максимум два тижні. Самки проводять своє коротке існування, спарюючись, вибираючи підходящі будинки для своїх нащадків і відкладаючи близько 100 яєць усередині бруньок на стеблах рослин золотухи.

Вони повинні бути вибагливими, оскільки деякі рослини золототисячника непроникні для жовтих мух золототисячника. "Те, чи є вони вбивцями дитини, залежить від генотипу окремої рослини", - говорить Уоррен Абрахамсон з університету Бакнелла в Льюїсбурзі, штат Пенсільванія.

Він виявив, що, вибираючи між стійкими рослинами та нестійкими, самки частіше приймають правильне рішення. Мухи, здається, смакують рослини, перш ніж погодитися на одну, хоча незрозуміло, як це допомагає їм вибрати безпечні. Якщо бутон рослини на смак і почувається правильно, самка відкладає всередину яйце.

Протягом наступних кількох тижнів рослина росте і випирає навколо личинок мух, зрештою утворюючи на стеблі характерний глобус у формі жовчі. Всередині зроблений багатий білками рослинний крохмаль, який опариш жує, і рослина постійно виробляє свого паразита. Жовч гине, якщо опариш це робить, припускаючи, що опариш якось стимулює рослину робити більше їжі для нього.

Останній прийом їжі опариш з’їдає пізньої осені. Коли температура падає, рослина гине, жовч стає твердою і коричневою, а опариш згортає свої тілесні процеси, переходячи в якусь призупинену анімацію, відому як діапауза.

Спячий опариш може вижити напрочуд прохолодні умови. В лабораторних експериментах вони витримували температури до -60 ° C без наслідків. Багато холодостійких тварин уникають замерзання твердих речовин, запасаючись молекулами з низькими температурами замерзання. Але жовтий муховий опариш дозволить до 60 відсотків води в його тілі перетворитися на лід.

Як він виживає - загадка, особливо, оскільки опариш здається здатний переносити кристали льоду, що утворюються всередині деяких його клітин. Інші морозостійкі комахи частково перетворюються на лід, але лише віддаляючи кристали льоду в простір між клітинами. Лід всередині клітин має неприємну звичку змушувати їх лопатися.

Однак мозок опариша є більш вразливим, тому він може виводити воду з клітин там, використовуючи білки, звані аквапоринами. Дослідження 2011 року показало, що рівень опаришів опаришів вище з жовтня по грудень і концентрується в їх мозку.

Заморожені продукти

Енергія також є проблематичною при глибокому заморожуванні. Після останньої осінньої трапези опариш повинен продовжувати тикати, використовуючи накопичену енергію. Для більшості тварин це має форму жирових молекул, але найбільш ефективні типи, як правило, стають твердими при температурі, яку повинні витримувати опариші.

Зараз Кеті Маршалл з Університету Західного Онтаріо в Канаді та її колеги виявили, що золотушник жовтих мухових опаришів має особливий вид жиру. Ацетильовані триацилгліцерини (acTAG) є менш ефективною системою зберігання, але Маршалл виявив, що вони залишаються рідкими при нижчих температурах, ніж інші види жиру. Вона також виявила, що опариші посилили їх виробництво acTAG восени, а також у відповідь на неодноразові цикли заморожування та розморожування.

Окрім усіх цих труднощів, опариша стикається з останнім випробуванням. Прийде навесні її запаси енергії майже вичерпаються, тому навіть переживши холод і перетворившись на дорослу муху, він міг би опинитися захопленим у жовчі.

Щоб уникнути цієї жалюгідної долі, опариш прожовує вихідний тунель безпосередньо перед тим, як увійти в сплячку на зиму, залишаючи зовні лише тонку, тверду пробку. Навесні все, що муха повинна зробити, це сплинути цю пломбу і вирватися в тепле приміщення. І ось воно, залишилося жити лише години.