Скрытая угроза обезвоживания для мелких существ: биологи получили данные о неожиданной настройке ритмов

Исследователи из Университета Цинциннати обнаружили, что влажность воздуха служит внешним сигналом для настройки биологических часов некоторых насекомых. Результаты работы, опубликованные в журнале npj Biological Timing and Sleep, показывают, что насекомые могут синхронизировать свои суточные ритмы с колебаниями влажности, что помогает им избегать обезвоживания.

Эксперимент проводили в контролируемой камере, где ученые могли точно управлять климатом и освещением. В исследовании приняли участие плодовые мушки, комары, клопы-поцелуйки и кожееды. Авторы создали повторяющийся цикл изменения влажности, под который насекомые подстроили свое поведение. Важно, что даже после того, как цикл влажности прекратили, подопытные продолжали следовать установленному ритму.

Биологические часы (циркадные ритмы) обычно синхронизируются светом и температурой. Однако для наземных организмов контроль содержания воды в организме критически важен для выживания. Способность предсказывать ежедневные изменения влажности позволяет насекомым выбирать наиболее безопасное время для поиска пищи и другой энергозатратной деятельности.

Биолог Андрей Ворошилов поясняет, что для мелких беспозвоночных испарение влаги происходит очень быстро из-за высокого соотношения площади поверхности тела к его объему. Поэтому механизм, позволяющий заранее подстроиться под влажные или сухие периоды, становится важным эволюционным инструментом защиты от дегидратации.

Несмотря на статистическую значимость, влияние влажности оказалось слабее, чем воздействие света или температуры. Наименее выраженную поведенческую реакцию на смену уровня влажности показали комары.

Авторы работы допускают, что подобные механизмы могут существовать и у млекопитающих, включая людей. Однако в случае с людьми эффект, скорее всего, слишком мал, чтобы его можно было заметить, так как в биологии млекопитающих доминирует цикл смены дня и ночи.

Результат уточняет список факторов, влияющих на циркадные ритмы насекомых, но работа не доказывает, что влажность может полностью заменить свет в качестве основного синхронизатора. Предстоит проверить, насколько этот механизм работает в естественной среде, где влажность меняется хаотично, а не по заданному циклу.