Любовный жар миноги

На какие только ухищрения ни идут самцы,привлекая внимание самки и гоняя заодно соперников. Они щеголяют ошеломляющей окраской, огромными рогами, диковинными хвостами. Но сейчас в рейтинге самых необычных половых признаков уверенно лидирует морская минога Petromyzon marinus. У половозрелых самцов этого вида на спине вдоль хребта образуется продолговатое вздутие, так называемая «веревка» (rope). Когда самец вступает в контакт с самкой, эта «веревка» нагревается. Таким образом, P. marinus — единственное известное животное, обладающее термогенным вторичным половым признаком.

Морских миног исследуют специалисты Университета штата Мичиган под руководством профессора Вэймина Ли (Weiming Li). P. marinus заполонили Великие озера и наносят большой ущерб тамошнему рыбному хозяйству, поэтому профессор Ли изучает врага.

«Веревка» действительно напоминает вживленный под кожу канатик. Он есть только у половозрелых самцов. Приманив самку феромонами, самец P. marinus трется о ее живот и половое отверстие своей «веревкой». Это обязательная прелюдия к акту оплодотворения. Поскольку «веревка» играет явно не декоративную роль, исследовали ее структуру. Ткань, образующая «веревку», формируется по мере взросления. Сначала на спине образуется валик из обычных адипоцитов (жировых клеток), затем в нем появляются клетки соединительной ткани и волокна коллагена. В зрелой «веревке» самцов, дополнительно, содержатся большие адипоциты с крупными митохондриями и  множеством капелек жира. Такая веревочная ткань по структуре и составу жирных кислот напоминает бурый жир — термогенную ткань млекопитающих. Бурый жир хорошо развит у животных, впадающих в спячку; его задача — быстро прогреть тело. В отличие от обычных адипоцитов, клетки бурой ткани содержат не одну жировую каплю, а несколько мелких. Митохондрии крупные, в них идет активное окисление, но благодаря белку термогенину, или разобщающему белку, большая часть энергии, которая образуется при окислении, идет не на образование АТФ, а на генерацию тепла.

Морские миноги Petromyzon marinus, он и она Yu-Wen Chung-Davidson et al., "A thermogenic secondary sexual character in male sea lamprey", The Journal of Experimental Biology 2013, 216, 2702-2712, doi:10.1242/jeb.085746
­Морские миноги Petromyzon marinus, он и она Yu-Wen Chung-Davidson et al., «A thermogenic secondary sexual character in male sea lamprey», The Journal of Experimental Biology 2013, 216, 2702-2712, doi:10.1242/jeb.085746

В клетках веревочной ткани дыхательная активность также велика, в несколько раз выше, чем в мышцах и жабрах, зато концентрация АТФ много ниже. Есть в митохондриях и термогенин. Следовательно, эта ткань должна выделять тепло. Исследователи вживили в веревочную ткань и мышцы половозрелых самцов миноги миниатюрные термодатчики. Мышцы выбрали для сравнения как термогенный орган. Прооперированных миног выпускали в аквариум, куда подсаживали другого самца или самку, и наблюдали за ними в течение 10 минут. За это время веревочная ткань производит больше энергии, чем мышца. Разница в среднем составляет 0,027 Вт на 1 см3 ткани. Количество выработанного тепла сопоставимо с тем, которое за это время производит бурый жир такого же объема. После контакта с самкой температура веревочной ткани немедленно повышается на 0,3°С. При встрече с самцом веревочная ткань тоже нагревается, но несущественно. Поскольку веревочная ткань, в отличие от бурого жира, не пронизана кровеносными сосудами, большая часть ее тепла не расходится по телу и не рассеивается в воде, а нагревает спинку. По мнению исследователей, тепло, ощущаемое самкой, играет важную роль в репродукции морской миноги. Есть и еще один аргумент в пользу того, что «веревка» — не простое украшение. Количество термогенного белка в митохондриях веревочной ткани, то есть ее теплопродукция, возрастает под действием мужских половых гормонов миноги.

Таким образом,половозрелые самцы P. marinus обладают термогенным вторичным половым признаком, органом, выделяющим тепло при встрече с самкой. Это уникальное приспособление, у других видов миног его нет. Более того, морская минога — единственное немлекопитающее, у которого есть термогенный жир. Хотя, как было сказано, веревочная ткань миноги напоминает бурую жировую ткань млекопитающих, между ними есть существеные различия. Веревочная ткань имеется не у всех особей, а только у половозрелых самцов, в ней работает другой термогенный белок, несколько иной набор транскрипционных факторов, ее деятельность находится под контролем половых гормонов. Удивительно, что термогенная ткань возникла у миног — эктотермических животных. Возможно, они приобрели этот признак возник в результате полового отбора.

В заключение исследователи отмечают, что две ткани, бурая и веревочная, являют собой интересный пример конвергентной эволюции, приведшей к возникновению структур со сходным механизмом выделения тепла. 

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

См. также:

Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментария(-ев)
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: