Учёные обнаружили насекомое, которое генерирует собственное тепло в мороз

Снежные мухи (Chionea alexandriana), маленькие бескрылые насекомые, активные на снегу, используют уникальную комбинацию стратегий для выживания при температурах до -6°C. Исследование Северо-Западного университета показало, что они производят собственные белки-антифризы и способны генерировать тепло на клеточном уровне.

В отличие от большинства насекомых, которые впадают в спячку на холоде, снежные мухи предпочитают морозную погоду. Учёные секвенировали их геном и обнаружили необычные гены, кодирующие белки-антифризы, структурно схожие с белками арктических рыб. Эти белки прикрепляются к кристаллам льда и не дают им расти, защищая клетки.

Кроме того, у насекомых выявили гены, связанные с выработкой тепла. «В некотором смысле снежные мухи используют комбинацию стратегий, которые применяют полярные медведи и арктические рыбы», — пояснил руководитель исследования Марко Галлио.

Эксперименты подтвердили эффективность белков-антифризов: генетически модифицированные плодовые мушки с этими белками выживали в морозильной камере гораздо лучше. Также измерения показали, что тело снежных мух остаётся на пару градусов теплее окружающей среды, вероятно, за счёт клеточного термогенеза, без мышечной дрожи.

Ещё одно открытие — сниженная чувствительность к «холодовой боли». Ключевой сенсорный белок, реагирующий на вредные раздражители, у снежных мух в 30 раз менее чувствителен, чем у комаров, что позволяет им переносить более высокий уровень стресса от холода.

Исследование, опубликованное 24 марта в журнале Current Biology, расширяет понимание адаптации жизни к экстремальным условиям и может помочь в разработке методов защиты биологических материалов от замерзания.