Раскрыт секрет адаптации колорадских жуков

05.02.2018

Американские генетики впервые расшифровали ДНК колорадских жуков и выделили в ней несколько генов, отвечающих за необычно быстрое приспособление этих насекомых к новому климату и экологии.

Колорадские жуки (Leptinotarsa decemlineata) являются одним из первых инвазивных видов насекомых, распространившихся по Земле и ставших одними из главных видов сельскохозяйственных вредителей благодаря "помощи" человека. Распространившись по США и Канаде в конце 19 века, эти жуки "мигрировали" вместе с провиантом армии Соединенных Штатов во Францию в конце Первой мировой войны, и в Германию после Великой отечественной войны.

Первые попытки уничтожить этих жуков при помощи пестицидов закончились провалом - американские "захватчики", как их называли фермеры в ГДР, быстро приспосабливались к отраве и становились неуязвимыми для действия ядов. Дополнительно проблема осложняется тем, что у колорадских жуков нет естественных врагов за пределами США, что делает их одним из самых опасных и живучих "врагов" урожая на Земле.

Шовилль и его коллеги сделали первый шаг к раскрытию тайн успеха этих жуков, расшифровав их ДНК и сравнив устройство их генома с другими вредителями и безобидными насекомыми.

Как отмечает генетик, его команду интересовало две вещи - как колорадский жук смог приспособиться к жизни в суровом климате России и других северных стран Европы за очень короткое время, и секреты его выживания при контакте с новыми типами инсектицидов.

Ученые получили ответ на первый вопрос - оказалось, что ДНК картофельных вредителей содержит в себе несколько десятков генов, отвечающих за производство очень широкого набора ферментов, способных переваривать крайне разнообразные белки и сахара. Это, как считают генетики, позволяет колорадскому жуку быть практически "всеядным" насекомым, несмотря на его узкую специализацию на картофеле и других пасленовых растениях.

С другой стороны, Шовилль и его коллеги не смогли найти генов, отвечающих за неуязвимость колорадских жуков - те участки ДНК, которые отвечают за противодействие инсектицидам, у них имеют ту же структуру и размеры, как и у остальных насекомых. Как надеются ученые, дальнейшее изучение генома поможет им понять, как именно работает эта "суперспособность" жуков.

Тем не менее, генетикам удалось нащупать "ахиллесову пяту" колорадских жуков - оказалось, что их клетки широко используют короткие молекулы РНК для блокировки действия определенных генов, что можно использовать для создания более эффективных версий инсектицидов, к которым вредители приспособятся не так быстро, как к ДДТ и прочим "убийцам колорадских жуков" прошлого.

<< Назад: Автомобильные UFS-накопители 256 Гбайт от Samsung 06.02.2018

>> Вперед: Гиперзвуковой биплан 05.02.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Хлеб вызывает набор веса даже при одинаковой калорийности 07.04.2026 Многие люди уверены, что лишние килограммы появляются исключительно от переедания или малоподвижного образа жизни. Однако современная наука все чаще показывает, что дело не только в количестве калорий, но и в том, какие именно продукты мы выбираем. Даже привычный хлеб может незаметно менять метаболизм организма, способствуя накоплению жира. Ученые из Осакского столичного университета в Японии провели серию экспериментов на мышах, которые помогли объяснить, почему употребление пшеничного хлеба способствует набору веса и увеличению жировой прослойки даже при сохранении примерно одинакового уровня калорий в рационе. Исследователи обнаружили, что регулярное потребление большого количества пшеничного хлеба снижает общий расход энергии организмом. В результате метаболизм смещается в сторону преимущественного накопления жира, а не его сжигания. Диетолог Сигенобу Мацумура из Осакского столичного университета подчеркивает, что прибавка в весе, скорее всего, связана не с какими-то уникальными свойствами именно пшеницы, а с общей сильной склонностью организма к углеводам и теми метаболическими изменениями, которые они вызывают. В ходе эксперимента мышам предоставляли свободный выбор между обычной здоровой зерновой диетой и продуктами на основе простого хлеба, запеченной пшеничной муки или запеченной рисовой муки. Ученые тщательно отслеживали, как животные набирают вес, сколько калорий сжигают в покое и при активности. Анализ образцов крови показал изменения в уровнях гормонов, сахара и различных метаболитов, а изучение тканей печени позволило оценить активность соответствующих генов. Результаты оказались весьма показательными: мыши явно предпочитали рацион с высоким содержанием углеводов. Это приводило к заметному увеличению массы тела и росту жировой ткани, особенно у самцов. При этом важным открытием стало то, что набор веса происходил не из-за переедания и не от снижения физической активности, а именно под влиянием самих продуктов питания. При употреблении пшеничной муки животные сжигали меньше калорий в целом, а в печени активировались гены, отвечающие за превращение углеводов в жиры. Таким образом, организм начинал работать в режиме экономии энергии и активного запасания. В дополнительном исследовании ученые вернули группу мышей, получавших пшеничную муку, на стандартный рацион. В результате набор веса прекратился, а все метаболические сдвиги обратились вспять, что подтвердило причинно-следственную связь. Сигенобу Мацумура выразил надежду, что полученные данные в будущем послужат научной основой для более сбалансированных рекомендаций по питанию. Это поможет находить разумный компромисс между приятным вкусом продуктов и их влиянием на здоровье - как в диетологии, так и при разработке новых пищевых продуктов и образовательных программах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026