Секрет выживания: как комар покоряет Антарктиду

Когда речь заходит об антарктических животных, большинство людей вспоминают пингвинов, но существует еще и бескрылый комар, единственное известное насекомое, обитающее в Антарктиде, которое каким-то образом выживает в экстремальных климатических условиях. То, как антарктический комар (Belgica antarctica) справляется с низкими температурами, может дать людям ключ к пониманию таких вопросов, как криоконсервация, но многое в жизни этого крошечного насекомого остается загадкой.

Международная исследовательская группа под руководством Осакского столичного университета, похоже, разгадала одну из загадок. Профессор Высшей школы естественных наук Син Г. Гото и доктор Мидзуки Ёсида, аспирант на момент исследования, а ныне постдок в Университете штата Огайо, обнаружили, что комар приспосабливается к временам года в течение своего двухлетнего жизненного цикла, впадая в состояние покоя (quiescence) на первом году жизни и облигатной диапаузы на втором.

Покой – это форма спячки, наступающая в качестве немедленной реакции на неблагоприятные условия, и когда условия улучшаются, организм снова становится активным. Облигатная диапауза – это период покоя, который естественным образом наступает в определенное время жизненного цикла организма, редкая форма, наблюдаемая у насекомых в умеренных регионах.

Доктор Ёсида объясняет, что им удалось разработать метод выращивания антарктического комара в течение шести лет, чтобы выяснить некоторые из его механизмов адаптации к окружающей среде.

Команда обнаружила, что личинки антарктического комара обычно вырастают до второй стадии к первой зиме и впадают в состояние покоя, чтобы иметь возможность быстро возобновить развитие в любой момент, когда внезапно станет теплее. С приближением второй зимы личинки достигают последней, четвертой стадии, но не окукливаются. Вместо этого они вступают в облигатную диапаузу, чтобы все они появились как взрослые особи с наступлением лета. У взрослых особей есть всего несколько дней жизни, и им нужно найти партнера, поэтому этот механизм синхронизации является ключом к их выживанию.

Профессор Гото утверждает, что облигатная диапауза у антарктического комара заканчивается с наступлением низких температур зимой, так что все личинки окукливаются одновременно и появляются как взрослые особи в одно и то же время. Хотя стратегии сезонной адаптации, включающие многократную зимовку с использованием как покоя, так и облигатной диапаузы, не были описаны у других организмов, ученые полагают, что насекомые, обитающие в суровых условиях, таких как Арктика и высокогорья, могут использовать аналогичные стратегии.