№ 1 (10)

Март – апрель

Russian Traveler №1(10) 2024

Теперь все ясно: жуки всасывают воду через задний проход

Фото: Wikimedia Commons

Tribolium castaneum

Ученые, наконец, поняли, как это происходит.

Всякий раз, когда жуки испытывают жажду, все, что им нужно сделать, это глотнуть воды через задний проход.

Согласно новому исследованию, этот нетрадиционный метод утоления жажды позволяет насекомым избежать обезвоживания, поскольку они могут прожить всю свою жизнь, фактически не выпивая воду через рот.

Хотя это поведение было известно ученым, механизмы, лежащие в его основе, были неясны. Теперь новое исследование, проведенное учеными из Дании и Шотландии, показывает, что насекомые могут втягивать влагу из воздуха через прямую кишку и превращать ее в жидкость, которая затем впитывается их телами. Этот странный трюк особенно полезен, когда вы живете в очень засушливом месте.

«Жук может пройти весь жизненный цикл без питья жидкой воды. Это стало возможным из-за их видоизмененной прямой кишки и близко расположенных почек, которые вместе составляют многоорганную систему, специализирующуюся на извлечении воды из пищи, которую они едят, и из воздуха вокруг них», – Веланд Халберг, доцент кафедры биологии Копенгагенского университета.

Для исследования ученые собрали образцы экскрементов таких жуков, как амбарный долгоносик (Sitophilus granarius) и малый булавоусый хрущак (Tribolium castaneum), и под микроскопом заметили, что их экскременты были «полностью сухими и без каких-либо следов воды».

Фото: Kenneth Veland Halberg
Микроскопический разрез задней кишки жука. Пурпурный цвет представляет собой сухой стул, который окружен кишечником насекомого серого цвета. Пурпурным цветом обозначены мальпигиевы канальцы (основные органы выделения животного)

Это оказалось связано с геном, известным как NHA1, «который экспрессируется в 60 раз больше в прямой кишке жука по сравнению с остальной частью животного», говорится в заявлении ученых. Эта аномалия привела к «уникальной группе клеток, известных как клетки лептофрагмы», которые, как определили исследователи, «играют решающую роль, когда жук поглощает воду своим задним проходом».

«Клетки лептофрагмы – это крошечные клетки, расположенные как окна между почками жука и кровеносной системой насекомого с гемолимфой. Поскольку почки жука окружают его заднюю кишку, клетки лептофрагмы функционируют, перекачивая соли в почки, чтобы они могли собирать воду из влажного воздуха через прямую кишку и отсюда в свои тела. Обнаруженный нами ген имеет важное значение для этого процесса, что является новым открытием», – говорит Халберг.