Исследование ученых из Университета Западного Онтарио показало, что в период зимней спячки колорадские жуки разрушают митохондрии в собственных мышцах, а пробуждаясь, вновь их восстанавливают.
Известно, что митохондрии деградируют в мышцах, если те длительное время не используются (например, у космонавтов в невесомости), и для стимуляции их восстановления требуются упражнения. Однако, в отличие от людей, колорадские жуки спонтанно отращивают свои митохондрии, когда готовят свои мышцы к весенним полетам. «Мы знаем, что многие животные пытаются экономить энергию и снижать скорость метаболизма зимой, отключая свои митохондрии, — говорит профессор Брент Синклер (Brent Sinclair), который руководил исследованием. — Поэтому казалось простым экспериментом показать, что низкий уровень метаболизма, который мы измеряем у этих зимующих жуков, был связан с изменением функционирования митохондрий».
Но когда аспирантка Жаклин Лебензон (Jacqueline E. Lebenzon), ныне сотрудница Калифорнийского университета в Беркли, попыталась измерила скорость метаболизма митохондрий у находящихся в спячке колорадских жуков в лаборатории, она ничего не обнаружила. «Мы подумали, что, может быть, прибор не работает или в образце повреждены митохондрии, но в конце концов я использовала электронный микроскоп, чтобы посмотреть на мышечные клетки, и обнаружила, что почти все митохондрии исчезли. Полностью исчезли».
Когда же Синклер и Лебензон посмотрели на жуков в конце зимы, митохондрии в их мышцах восстановились, хотя жуки не напрягли ни одной мышцы. «Эта способность просто отращивать митохондрии в мышцах является совершенно новой и объясняет, как жуки могут экономить энергию всю зиму, но быть готовыми к полету и немедленному спариванию весной», — говорит Лебензон. Исследователи пока не знают, характерна ли такая способность для всех насекомых, переживающих зимнюю спячку.
Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.