Группа ученых из Северо-восточного университета лесного хозяйства в Харбине вместе с коллегами из Медицинской школы Чжэцзянского университета выяснила, как обитающая в Китае многоножка может обнаруживать солнечный свет, несмотря на то, что у нее нет глаз или даже фоторецепторов.
Подвид многоножек Scolopendra subspinipes mutilans встречается в Восточной и Юго-Восточной Азии. Длина их достигает двадцати сантиметров. В русской литературе она упоминается под названиями «китайская красноголовая многоножка» или «вьетнамская многоножка». Как и многие другие многоножки, она является хищником, который убивает добычу с помощью яда. Описал этот подвид в 1878 году немецкий зоолог Людвиг Кох. Эти многоножки активно применяются в народной медицине Китая и Кореи.
Предыдущие исследования показали, что многоножка активно избегает солнечного света. Вероятно, это делается для того, чтобы избегать хищников или предотвращать перегрев. Также ученые успели выяснить, что, в дополнение к отсутствию глаз, у этих многоножек вовсе нет любого известного типа фоторецепторов, что поставило перед исследователями вопрос о том, как многоножки узнают, когда на них падают солнечные лучи.
Чтобы выяснить это, исследователи провели эксперименты, в ходе которых многоножек помещали в прозрачные контейнеры. Некоторые из контейнеров были обклеены черной лентой. Затем они изучили, как двигаются многоножки при воздействии разного количества света. Для записи изменений температуры тела многоножки во время пребывания на свету использовались тепловизионные камеры. Оказалось, что температура усиков многоножки поднимается при воздействии солнечного света почти сразу же, причем очень быстро: до 9 °C в течение нескольких секунд.
Чтобы подтвердить, что усики сигнализируют многоножкам о солнечном свете, исследователи закрыли эти части тела у нескольких многоножек, а затем повторно протестировали реакцию на внезапные вспышки света. И многоножки стали куда более терпимо относиться к солнечному свету. Затем исследователи внимательно изучили усики, чтобы выяснить, как они работают в качестве датчиков тепла солнечного света, и обнаружили тепловые рецепторы BRTNaC1 — активируемые теплом ионные каналы, принадлежащие к семейству эпителиальных натриевых каналов. Рецептор активизируется в диапазоне температур от 33 до 48 °C. Окончательной проверкой стали эксперименты, в которых рецепторы BRTNaC1 ингибировались тестостероном, что значительно ослабляло избегание солнечного света у многоножек.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Подробнее о ионных каналах, служащих температурными рецепторами, можно узнать из рассказа о лауреатах Нобелевской премии по физиологии и медицине 2021 года.