Международная группа ученых впервые проанализировала химический состав сперматофора светляков (Lampyridae). Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Светляки представляют собой крупное семейство жуков, обладающих органом свечения — лантерном. Прошлые работы показали, что с помощью биолюминесценции светляки взаимодействуют между собой, причем сигналы полового поведения в их случае наиболее разнообразны. Осеменение у этих насекомых происходит путем введения сперматофора (капсулы со сперматозодиами и питательными веществами), точный состав которого неясен.
При этом известно, что размер и состав сперматофора у светляков является критерием для выбора партнера. Чтобы выяснить, какие вещества находятся в капсуле, ученые из Университета Тафтса и других учреждений изучили представителей самого распространенного в Северной Америке вида Photinus pyralis. Авторы провели анализ экспрессии их генов и анализ протеома (совокупности белков), что позволило определить вещества, связанные с половым поведением.
Процесс внедрения сперматофора
© Nooria Al-Wathiqui et al., Scientific Reports, 2016
Результаты показали, что сперматофор светляков содержит более 200 специфических белков, часть которых встречается в виде аналогов у других насекомых, а другие представляют собой структурные белки, необходимые для «раскрытия» капсулы. Некоторые обнаруженные белки, по мнению авторов, стимулируют самок на откладывание большего числа яиц, увеличивают время хранения сперматозоидов и вероятность успешного оплодотворения.
Ученые отмечают, что организм самцов этих животных буквально рассчитан на синтез веществ, полезных для самок. Помимо полового поведения некоторые ферменты сперматофора при этом выполняют защитную функцию. Например, содержащийся в нем люцибуфагин (горький токсин), согласно предыдущим исследованиям, может отпугивать хищников от личинок и самих жуков. Ряд найденных белков оказались связаны со сроком жизни самок и личинок.
«Мы многое знали об ухаживании светляков, но почти ничего — об осеменении. Думаю, можно с уверенностью сказать, что зрелые светляки одержимы сексом», — сообщила соавтор работы Сара Льюис (Sara Lewis).
Следующим шагом станет уточнение функций, которые выполняют обнаруженные вещества. Кроме того, ученых интересует, как именно токсины, передающиеся от самцов самкам, помогают последним защищать потомство и самих себя.
Источник: naked-science.ru
