Суббота, 31.10.2026, 05:02 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [793]
Снежный человек [1156]
Морские чудовища [1092]
Сухопутные твари [932]
Летающие монстры [251]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1693]
Теория [1276]
Акулы [275]
Бабочки [170]
Грибы [232]
Гусеницы [66]
Дельфины [183]
Ежи [38]
Жуки [122]
Зайцы [34]
Змеи [274]
Кальмары,осьминоги [206]
Киты [307]
Копытные [604]
Кораллы [165]
Кошачьи [849]
Крокодилы [115]
Крысы,мыши [377]
Летучие мыши [181]
Лягушки [217]
Медведи [353]
Медузы,моллюски [236]
Микроорганизмы [643]
Морские звезды [42]
Морские львы,тюлени [157]
Муравьи [271]
Мухи,комары [302]
Насекомые [430]
Обезьяны [748]
Пауки [354]
Пингвины [104]
Псовые [680]
Птицы [1236]
Пчелы [398]
Ракообразные [210]
Растения [667]
Рыбы [935]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [167]
Сурикаты,грызуны [327]
Тараканы [60]
Улитки [81]
Хамелеоны [19]
Черви [222]
Черепахи [138]
Ящерицы [200]

Интересное
Аномальные новости

Хроники природных катастроф

Календарь
«  Февраль 2017  »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728

Архив новостей

Реклама

Логотип сайта

Форма входа

Главная » 2017 » Февраль » 18 » Как бабочка табачный бражник смогла защититься от окислительного стресса

15:46
Как бабочка табачный бражник смогла защититься от окислительного стресса

Американские энтомологи выяснили, как бабочка табачный бражник (Manduca sexta) смогла защититься от окислительного стресса, который повреждает клеточную мембрану, ДНК и липиды и может привести к гибели клетки. Эти насекомые питаются исключительно нектаром, в котором мало антиоксидантов, помогающих предохранить компоненты клетки от окисления, но много углеводов, в частности глюкозы.

При этом из-за высокой интенсивности полета окислительные процессы в мышцах бабочек проходят очень активно. Табачный бражник приспособился расщеплять глюкозу так, что в результате образуется НАДФ, необходимый компонент реакций, препятствующих окислению. Исследование опубликовано в Science.

Табачный бражник, подобно мушке-дрозофиле, используется в научных исследованиях как модельный организм. У этой бабочки короткий жизненный цикл (30-50 дней), ее легко содержать и размножать в неволе. M.sexta питается исключительно нектаром. Во время кормежки бражник не садится на цветок, а «зависает» над ним в воздухе, быстро двигая крыльями. «Зависание» — очень энергозатратный вид движения, скорость обмена веществ во время такого полета до 170 раз выше, чем в покое.

Усиленный метаболизм в мышцах крыльев во время полета приводит к образованию большого количества активных форм кислорода (ионов, свободных радикалов и перекисей), которые могут повреждать мышечные белки. Однако, хотя эти повреждения влияют на работу мышц, они не смертельны, а белки со временем могут восстанавливаться. Но когда активные молекулы кислорода атакуют липиды (жиры и жироподобные вещества) клеточной мембраны, может начаться цепная реакция, приводящая к образованию новых свободных радикалов. Они, в свою очередь, атакуют другие липиды, ДНК и РНК и белки в клетке, которая в результате  может погибнуть.

От окисления клетки защищают антиоксиданты, например витамины А или Е, которые многие животные получают с пищей. У бражников такой возможности практически нет, так как нектар богат углеводами, но не антиоксидантами. Поэтому бабочки вынуждены выходить из положения по-другому.

Одним из антиоксидантов, защищающих клетку от окисления, является глутатион, образующийся из некоторых аминокислот. Это вещество останавливает цепную реакцию, «отдавая» электроны свободным радикалам, и само переходит в окисленную форму. Обратно в активную форму, обладающую «лишними» электронами, глутатион переходит с помощью НАДФ (молекулы-донора электронов, участвующей в восстановительных реакциях). Большая часть НАДФ, в свою очередь, образуется в организме в ходе одного из путей окисления глюкозы — пентозофосфатного пути (ПФП). Кроме НАДФ и других веществ, в реакциях ПФП образуется углекислый газ.

Авторы новой работы изучали взрослых особей табачного бражника, чтобы выяснить, откуда бабочки получают антиоксиданты, необходимые при столь активном образе жизни, и которых недостаточно в нектаре. Сначала исследователи соорудили «летный тренажер» и помещали туда бражников; при этом половину бабочек во время трехдневного эксперимента кормили разведенным сахарным сиропом, а другую половину — нет.

Ученые выяснили, что накормленные бражники летают примерно на 70 процентов дальше, чем голодные. Очевидно, что при такой интенсивной нагрузке повреждения мышечных белков у «сытых» бабочек были выше. Но при этом клеточные мембраны у них были повреждены меньше, а количество активного глутатиона, способного препятствовать окислению, было выше, чем у голодных бабочек. То есть, как считают авторы работы, бражники, накормленные сахарным сиропом, «использовали» глюкозу, в том числе, для получения НАДФ, восстанавливающего антиоксидант.

Также авторы исследования измерили у бражников дыхательный коэффициент (ДК) — соотношение объемов выдыхаемого углекислого газа и вдыхаемого килорода, который используется для измерения скорости обмена веществ. Когда углеводы служат единственной пищей, дыхательный коэффициент должен равняться единице. Однако у табачных бражников он оказался гораздо выше — в среднем 1,4. Исследователи предположили, что высокое значение ДК объясняется тем, что в ходе реакций пентозофосфатного пути один из атомов углерода глюкозы превращается в углекислый газ и, таким образом, обеспечивает «избыток» углекислого газа.

Чтобы проверить эту гипотезу, ученые пометили глюкозу радиоактивным углеродом 13C. Меченые атомы углерода находились либо на месте первого атома углерода глюкозы (С1), который в ходе пентозофосфатного пути превращается в углекислый газ, либо на месте второго атома углерода (С2), который, вместе с остатком молекулы превращается в другие углеводы. Затем исследователи накормили бражников сахарным сиропом, содержащим радиоактивную глюкозу, и стали измерять изменение дыхательного коэффициента и соотношение изотопов 13C /12C в выдыхаемом бабочками воздухе на отдыхе и во время полета.

Сначала исследователи наблюдали за бабочками, пообедавшими сиропом, с глюкозой, меченой в положении атома С1. Оказалось, что во время «предполетной» подготовки, когда бражники начинали работать крыльями, количество радиоактивного углекислого газа, выдыхаемого бабочками, резко уменьшалось по сравнению с состоянием покоя. По мнению ученых, это свидетельствовало о том, что в этот момент активность реакции пентозофосфатного пути замедлялась, а глюкоза поступала в мышцы крыльев и окислялась там, чтобы бражники получили необходимую энергию для полета. При этом превратиться в углекислый газ мог любой атом глюкозы, так что бабочки выдыхали смесь меченых и немеченых молекул. Как только M.sexta давали отдохнуть, количество меченого углекислого газа в выдыхаемом воздухе снова возрастало, что свидетельствовало об активизации ПФП, в ходе которого углекислый газ вырабатывался только из радиоактивного атома углерода С1.

Изменение дыхательного коэффициента (RQ) и соотношения радиоактивного и стабильного изотопов 13С / 12С (d13C). А. Изменение RQ и d13C в эксперименте с глюкозой, меченой по атому С1. В. Изменение RQ и d13C в эксперименте с глюкозой, меченой по атому С2. Черная стрелка показывает момент начала полетов, красная — когда бабочки начали отдыхать.

Следующая серия экспериментов подтвердила этот вывод. Бражников кормили сиропом, в котором был помечен атом глюкозы С2, и снова измеряли соотношение 13C /12C в выдыхаемом воздухе. Во время полетов бабочек количество радиоактивного углекислого газа, выдыхаемого бражниками, возрастало, что по словам исследователей, говорило об активных обменных процессах в мышцах, в результате которых в углекислый газ превращался, в том числе, радиоактивный С2. Когда же бражников оставляли в покое, уровень радиоактивного углекислого газа падал. Это, как уже отмечалось выше, свидетельствовало об активизации пентозофосфатного пути и образовании углекислого газа из «холодного» на этот раз атома С1.

В заключение исследователи отмечают, что, по-видимому, похожие процессы происходят у всех животных, питающихся нектаром, например у колибри или летучих мышей. На отдыхе у них активизируется пентозофосфатный путь, который позволяет уменьшить окислительный стресс, возникающий из-за интенсивных «зависающих» полетов.

https://nplus1.ru/news/2017/02/17/hawkmoth-likes-sugar

Категория: Бабочки | Просмотров: 2227 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Нашли древнее животное с шипами вокруг рта (87)

У клещей-краснотелок обнаружили способность передавать вирус потомству (29)

Змея, которая скакала, как колесо, спасаясь от опасности (28)

Впервые экспериментально подтвердили сон у пауков (31)

Почему мозг человека и шимпанзе начал развиваться по-разному (36)

Как макаки воспринимают окружающий мир (27)

Нашли первую в стране слепую пресноводную улитку (32)

В Китае обнаружили гигантский гриб (27)

Самки бонобо обошли самцов по частоте охоты (27)

Подлинность съемки Паттерсона-Гимлина сомнительна (91)

Что происходит под кожей во время укуса малярийного комара (36)

Сердца самок летучих мышей забились быстрее в ответ на крики потомства (81)

Вороны приняли решение быстрее людей и макак (36)

Израильские сипухи усыновили птенца пустельги (40)

Таинственный зверь из хроник Колумба (183)

Бигфут прячется поблизости от людей (60)

Умирающие кораллы научились спасаться прикосновением к здоровым (45)

Как в Танзании слонам помогли освоить горы (54)

Крупнейшая из ныне живущих гадюкообразных смертельных змей (152)

Как змеи перекатываются по земле на высокой скорости (47)

Фотографу удалось запечатлеть редчайшего белого оленя (46)

Японские муравьи превратили свой яд в клейкую паутину (145)

Первые обладатели шеи почти не могли вертеть головой (227)

Палеонтологи нашли древнейшую нелетающую птицу (67)

Собаки соотнесли звучание выдуманных слов с геометрическими фигурами (58)

Как сказать кошке на «ее языке», что вы ее любите (64)

Как жало пчелы качает яд после отделения от тела (212)

Как мертвые слоны меняют африканскую саванну (55)

У рыб возле городов обнаружили «эффект фастфуда» (50)

Генетики прочитали ДНК плейстоценовой семги (64)

Укорочение лап помогло ездовым собакам тянуть упряжку (58)

Шмели выжили при длительном приеме однопроцентного раствора этанола (57)

Широкие шейные позвонки у птиц-ныряльщиков сработали как амортизатор (54)

Насекомые обзавелись крыльями всего один раз в истории (64)

Матери свели маленьких орангутанов с ровесниками для игр (185)

Птицы, способные кричать громче отбойного молотка (162)

Амазонский паук сам притворился зомбирующим пауков грибом (63)

Обнаружили самое выносливое пустынное растение (69)

Случайная фотография помогла описать новый вид гигантской кувшинки (66)

Выявили рост численности пчел в зоне эвакуации на «Фукусиме» (68)

Самые тяжелые животные на суше и в океане (62)

Самые ядовитые морские животные в мире (63)

Биологи «заглянули» в геном 194-летней черепахи (77)

Почему большие собаки меньше живут (67)

Приз за снимок озерного монстра по кличке Пепи (175)

Способность экосистем компенсировать исчезновение видов (84)

В Сибири нашли ранее неизвестного вымершего родственника яков (65)

Древнее насекомое назвали в честь пылесоса из «Телепузиков» (78)

У шимпанзе обнаружили разные звуки для разной еды (67)

В подводных каньонах Аргентины обнаружили 57 новых морских видов (132)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (35469)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (24916)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23883)

Русские монстры: от древности до наших дней (22456)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (18852)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (18033)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (17402)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (16926)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16637)

Морского червя приняли за инопланетянина (16562)

Откуда вынырнули русалки? (16440)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15906)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (15559)

Неведомое существо обитает в Приморье (15356)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (15322)

Логово снежного человека обнаружено в США (14881)

10 неожиданно опасных пород собак (14699)

Чупакабра добралась до Воронежской области (13985)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (13897)

Монстры океанов (13333)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (13174)

Крысы умнее, чем Google (12827)

Кракен - чудовище из морской бездны (12606)

Морской змей в Черном море (12539)

Распутывая ДНК бигфута (12513)

Когда просыпаются русалки (12494)

Львы дружески трутся друг о друга (12390)

Похороны настоящей… русалки (12165)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (12072)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (12069)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (12045)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11984)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11948)

Страшное насекомое замечено в Индии (11939)

Монстры уходят на глубину (11673)

Кого боятся белые акулы (11666)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (11634)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (11619)

Морские дьяволы (11305)

Хайгейтские вампиры (11219)

Проект "Криптозоология" © 2010-2026 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика