Открытие важно, потому что понимание, как насекомые терпят изменения в температуре, является решающим шагом в защите и управлении насекомыми во всем мире, говорит Хит Макмиллан, который привел исследование в сотрудничестве с исследователями в Канаде, Швейцарии и Японии. С быстрым и беспрецедентным изменением климата потребность понять, как насекомые затронуты, все более и более необходима, тем более, что они представляют больше чем 75 процентов всего вида животных. Исследование было издано в Научных Отчетах.
«Температура – один из самых сильных предсказателей глобального распределения видов насекомых», сказал Макмиллан, Сидящий на диете постдокторант в Йоркском Университете. «Это вызвано тем, что температура затрагивает все аспекты физиологии насекомого и ограничивает способность насекомых переместить, съесть и воспроизвести».В отличие от млекопитающих и птиц, большинство насекомых – ectotherms, подразумевая, что их температура тела отслеживает температуру их среды. Это может быть сложно, потому что, когда зима совершает нападки, насекомые должны справиться, как их более низкая температура тела уменьшает темпы всех химических реакций, должен был держать их жужжание метаболизма.
В результате насекомые изменяют свою физиологию и поведение ответить на температуру и могут продолжить функционировать, даже при довольно низких температурах. Эта способность, названная тепловой акклиматизацией, необходима для выживания насекомого за месяцы холодной зимы, но как это, все еще происходит хорошо не понят.Так как многие насекомые являются носителем болезни, являются вредителями урожая или, на положительной стороне, полезны людям как опылители, понимание, что механизмы позади тепловой акклиматизации улучшают способность ученых предсказать изменения популяций насекомых, поскольку климат Земли быстро изменяется.Для исследования исследователи разводили обыкновенных дрозофил, Дрозофилу melanogaster, от яиц до их личиночных стадий или стадий личинки при комнатной температуре (21 C).
Как только они были взрослыми, половина мух была передана 6 пространствам C.«Мухи ответили на это изменение, изменив экспрессию генов и белки в их телах, у которого есть последующие воздействия на метаболические пути, которые они используют. После шести дней содержания двух групп мух в 21 и 6 C мы пробовали всех их и измерили выражение каждых из их генов и изобилия каждого метаболита, или химический, у мух, которых мы могли определить», сказал Макмиллан.Исследователи ожидали видеть изменения в мухах, которые были подвергнуты холоду, но были удивлены степенью их. «Мы видели, что почти одна треть генов мухи увеличилась или уменьшилась в выражении, и изобилие примерно половины метаболитов изменилось в то же время», сказал Брент Синклер, Адъюнкт-профессор в Западном Университете и ведущий автор исследования. «Многие гены и метаболиты, мы видели изменение, в поддержку текущего состояния знания о терпимости холода насекомого, которая воодушевляет. Однако многое из того, что мы видели, было новым и предоставляет нам некоторые захватывающие пути вперед».
Исследователи планируют использовать эту информацию, чтобы исследовать определенно, как гены и метаболиты, определенные в исследовании, способствуют выживанию насекомого в холоде. «Учитывая длину списка, это не будет никакая небольшая задача», сказал Макмиллан. «Список целей, которые мы имеем теперь, является туманной картой к сокровищу, которое является полным пониманием холодной терпимости. В конечном счете эта карта поможет вести нас к новым применениям в сферах сельского хозяйства и передачи болезни».