Drosophila игнорирует солнечное затмение

В семидесятые годы прошлого столетия вместе с профессором Альбертом Майером (Луизианский университет), профессор биологии Джон Т. Бернс предложил гипотезу временного синергизма (temporal synergism), согласно которой причиной многих морфофункциональных изменений может быть фазовый сдвиг суточных ритмов нейроэндокринных процессов.

Наиболее убедительные доказательства справедливости этой идеи исследователи получили при изучении сезонных изменений жирового обмена, линьки и направления миграционного беспокойства у белошейной овсянки – вида, совершающего сезонные миграции: осенью с севера на юг, весной в обратном направлении (Бернс, Мошкин, 1998).

Приезд Дж. Бернса в Новосибирск в 2008 г. связан с получением стипендии от фонда Фулбрайта (Fulbright Scholar) для чтения курса лекций в НГУ и для проведения исследований по проверке гипотезы Фрэнка Брауна об изменении свободнотекущих циркадных ритмов при перемещении организмов в широтном направлении. Транссибирская магистраль, по которой поезд неделю движется из Москвы на Восток, показалась Джону одним из наиболее подходящих инструментов для такого рода исследований. Эксперименты с использованием Транссиба проводились в мае и июле этого года. Результаты анализируются.

Поскольку Дж. Бернс находился в Новосибирске во время полного солнечного затмения, он воспользовался ситуацией и исследовал изменения двигательной активности плодовых мушек Drosophila melanogaster в момент этого знаменательного события.

У сотрудников Института цитологии и генетики СО РАН Бориса Чадова, Нины Федоровой, Михаила Мошкина, а также у самого Джона Бернса были различные мнения относительно того, будет ли меняться поведение дрозофил во время затмения.

Люксометр точно зарегистрировал скачок в уровне дневного освещения, который пришелся на фазу полного солнечного затмения, т. е. на 17:45:51 по новосибирскому времени

Чтобы разрешить спор провели наблюдения за спонтанной активностью дрозофил во время солнечного затмения с помощью оборудования производства TriKinetics Inc., США. Каждую мушку с запасом корма помещали в отдельные стеклянные пробирки размером 5 × 65 мм, закрытые ватой. Пробирки объединялись по тридцать две штуки в специальную стойку. В середине каждой пробирки проходит луч инфракрасного (ИК) излучения для отслеживания перемещений дрозофилы. Датчики наблюдения за поведением дрозофил были подсоединены к компьютеру, который регистрировал число пересечений ИК-луча за 30 с. Одновременно люксометр измерял уровень дневного освещения.

В эксперименте одну группу дрозофил разместили на лабораторном столе на расстоянии 1 м от окна. Другую группу поместили в вентилируемой, непрозрачной деревянной коробке. Всего в каждой группе было по 32 дрозофилы. Плодовые мушки, находившиеся вблизи окна, не проявили поведенческой реакции на резкое падение освещенности в момент затмения. Точно также дрозофилы, спрятанные в непрозрачной коробке, не отреагировали на изменения гравитации, которые происходят при расположении на одной оси Солнца, Луны и Земли.

Участник исследовательской группы Нина Федорова, чей прогноз на исход эксперимента оказался точным, наблюдала небесное явление в спокойной обстановке своего сада. Там она также заметила, что многочисленные насекомые, такие как шмели и мухи, занимались своими обычными делами, совершенно не обращая внимание на драму, происходящую в небе.

Проф. биологии, Дж. Т. Бернс (Бетани колледж, США),
д.б.н., профессор М. П. Мошкин (ИЦиГ СО РАН, Новосибирск)

Литература:

Бернс Дж., Мошкин М. // Журн. общ. биологии. 1998. Т. 59, вып. 4. С. 377—399.