Как по дрозофилам можно сверять время

Могут ли насекомые отслеживать время? Большинство из нас усомнится в наличии у них данной способности. А вот Майкл Крикмор, исследователь из Центра нейробиологии им. Кирби, придерживается иного мнения. Он установил, что самцы дрозофил существляют половой акт исключительно по часам. Их поведение находится под контролем нейронов, которые отслеживают время.

В частности, ученый обнаружил, что в естественных условиях самец плодовой мушки спаривается с самкой в среднем 23 минуты – максимум 27 и минимум 19. И никогда не принимает решение остановить процесс спаривания и улететь раньше, чем через 6 минут после начала полового акта. Ради этой шестиминутки партнер даже готов пожертвовать своей жизнью и жизнью партнерши. Наверняка самцу откуда-то известно, что только по истечении этого срока он сможет оплодотворить самку, зачав более пятидесяти потомков. Весьма завидная эволюционная мотивация, которая заставляет действовать вопреки любым неблагоприятным обстоятельствам.

Команда ученых во главе с Майклом Крикмором решила выяснить, какие процессы происходят в мозгу у дрозофил и как они узнают, что их время уже истекло.  Оказалось, что шестиминутным таймером является фермент CaMKII, который оказывает влияние на процессы памяти и отвечает за синхронизацию мозговых процессов.  Кроме того, исследователи выяснили, что данный фермент, присутствующий в том числе в нейронах людей и других млекопитающих, активируется в четырех специфических нейронах в момент начала спаривания и остается активным ровно в течение шести минут.

Примечательно, что как и цифровой циферблат, фермент CaMKII состоит из 12 субъединиц, которые образуют круг. Включаясь в процесс, каждая субъединица активирует своих соседей, и возникает своеобразная цепная реакция.

Учитывая то, что структура CaMKII является практически идентичной у людей, мух и животных, исследователи уверены: обнаруженные факты могут быть полезными для многих видов человеческого поведения.

«Мы можем считать, что просто совершаем действия одно за другим, но может случиться и так, что наши мотивы (а значит, действия) имеют встроенные таймеры, которые подсказывают нам, когда изменить поведение», – говорит Майкл Крикмор.

Следующие этапы работы Крикмора будут направлены на понимание нейрофизиологии оставшихся 17 минут спаривания плодовых мушек.