Диапауза — это своего рода биологическая спячка животных, когда условия окружающей среды становятся неподходящими для жизни. Особенно часто к ней прибегают насекомые в умеренном климате, чтобы переждать сезоны, когда сложно расти или размножаться. У некоторых видов судьба потомства зависит от сигналов самой матери — это называют материнской диапаузой, но как именно это работает на уровне молекул и клеток, ученые пока знают плохо.
Японские исследователи изучали сверчка Dianemobius nigrofasciatus, у которого есть интересная особенность: летом самка откладывает яйца, которые сразу начинают развиваться, а осенью — такие, которые «замирают» и ждут лучших времен. Чтобы разобраться, что происходит внутри яиц до и после остановки развития, ученые проследили, как меняется работа генов на разных этапах.
Оказалось, что уже через сутки после откладки в «спящих» яйцах активнее работают гены, отвечающие за перестройку хроматина — вещества, которое управляет включением и выключением генов. При этом доступ к генам, необходимым для роста и развития нервной системы, становится сложнее, то есть подготовка к остановке роста начинается заранее. Кроме того, в таких яйцах усиливается работа генов, связанных с обменом аминокислот и углеводов: так яйцо запасает энергию, чтобы долго выживать в состоянии покоя.
Эти открытия помогают объяснить, как насекомые справляются с холодом и другими трудностями. А еще знания о механизмах диапаузы могут пригодиться в сельском хозяйстве: если научиться влиять на эти процессы, получится придумывать новые способы защиты урожая от вредителей — например, задерживать их появление до того, как урожай будет собран.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые обнаружили у насекомых биологические часы влажности.
