Биологи научились перекрашивать стрекоз из желтого в красный цвет

9 июля 2012 года

Химический баланс внутри пигментных клеток на брюшке стрекоз определяет их окраску - в присутствии окислителей эти клетки становятся желтыми, а при наличии восстановителей - красными, чем воспользовались открывшие этот эффект японские ученые, "перекрасившие" молодых желтых стрекоз во взрослый красный цвет, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Многие виды животных используют яркую окраску отдельных частей тела для маскировки, отпугивания хищников, привлечения особей противоположного пола во время брачного сезона и для других целей. Многие ядовитые насекомые сигнализируют о своей несъедобности яркой "ядовитой" окраской, а птицы и млекопитающие обретают яркую окраску во время сезона спаривания.

Группа биологов под руководством Ре Футахаси (Ryo Futahashi) из Национального института передовой промышленной науки и технологий (AIST) в городе Цукуба (Япония) изучала пигменты, извлеченные из брюшка нескольких видов азиатских стрекоз ярко-красного цвета - Crocothemis servilia, Sympetrum darwinianum и Sympetrum frequens.

Как объясняют ученые, данные виды стрекоз используют окраску в качестве сигнала половой зрелости - взрослые самцы всегда бывают окрашены в ярко-красный цвет, а не готовые к спариванию насекомые - в желтые тона.

Футахаси и его коллеги сравнили химический состав красителей, извлеченных из пигментных клеток взрослых и молодых самцов, и попытались найти механизм, заставляющий клетки поменять цвет.

Оказалось, что молодые и половозрелые самцы использовали один и тот же пигмент - ксантомматин - в клетках красного и желтого цвета. Биологи выяснили, что цвет этого вещества зависит от химического баланса среды, в которой находятся молекулы красителя.

Так, при наличии сильных окислителей - в частности, нитрита натрия - красный ксантомматин приобретает желтый цвет, а при добавлении восстановителя - аскорбиновой кислоты - он возвращает себе первоначальный багровый оттенок.

Авторы статьи проверили свои выводы на живых стрекозах, вводя микроскопические дозы аскорбиновой кислоты в брюшко нескольких молодых самцов и взрослых самок. Через несколько часов все стрекозы окрасились в яркий красный цвет, что подтвердило результаты химического анализа.

Затем ученые попытались проделать аналогичный трюк с взрослыми самцами, попытавшись окрасить их в "детский" желтый цвет при помощи нитрита натрия. К удивлению биологов, окислитель подействовал лишь частично - взрослые стрекозы приобрели мозаичную окраску. Кроме того, насекомые не выдержали инъекции химически агрессивного вещества и в скором времени погибли от повреждения клеток.

Как считают Футахаси и его коллеги, такой механизм смены окраски может быть характерен и для других насекомых - крыльев бабочек-геликоний (Heliconius) и глаз мушек-дрозофил (Drosophila melanogaster).