Что позволяет мухам вращать крыльями так быстро?

Что позволяет мухам вращать крыльями так быстро?

Мухи обладают настоящим искусством полёта, несмотря на то, что размер из тела значительно превышает размер их крыльев. Учёные из института биохимии Макса Планка, который находится в пригороде Мюнхена, Германия, недавно определили специальный генетический переключатель, который регулирует развитие мышц крыльев у мух.

«Ген Spalt имеет важнейшее значения для эволюции сверхбыстрых супер-мышц, которые есть у насекомых» — подчеркивает Франк Шноррер, руководитель исследовательской группы «Muscle Dynamics» — «Без этого гена мышцы крыльев у мух были бы такими же, как на лапках, то есть, не такими супербыстрыми»

Результаты исследования были опубликованы в недавнем номере журнала Nature.

Для эффективного полёта муха должна вращать своими крыльями чрезвычайно быстро. Именно это вызывает так хорошо знакомое нам жужжание и гудение этих маленьких насекомых.

Обычная мушка Дрозофилла двигает своими крыльями с частотой 200 Гц. Это означает, что в секунду насекомое делает 200 взмахов крылышками. «По сравнению со столь обычной для нас мухой олимпийский спринтер, который изменяет положение ног всего несколько раз в секунду, кажется настоящей улиткой» — говорит Шноррер.

Но как мухе удаётся развивать такую огромную частоту своих крыльев?

Мышцы контролируют все движения тела, в том числе и вращение крыльев. Тем не менее, летательные мышцы являются уникальными. Их сокращения регулируются не только нервными импульсами, как у обычных мышц, но также дополнительным натяжением.

Каждая муха имеет две категории мышц для полёта, которые дополняют друг друга: один тип мышц позволяет опустить крыло, одновременно, влияя на другой тип мышц. Далее крылья снова оттягиваются вверх и процесс зацикливается.

При помощи специальных генетических методов учёные из группы  «Muscle Dynamics» выяснили, что именно нужно для того, чтобы обычная мышца превратилась в мышцу полёта: Spalt.

Преобразующие механизмы, подобные Spalt играют важную роль в транскрипции генетической информации в РНК и белки, которые необходимы в соответствующем типе клеток. Spalt существует только в мышцах полёта и отвечает за особую архитектуру миофибрилл этих тканей.

Эти компоненты мышечных волокон заставляют мышцы сокращаться в ответ на возложенное напряжение. Не имея Spalt муха может выжить, но она будет нелетающей.

Действует и обратная закономерность: учёные уже преуспели в создании мышц, аналогичных полётным, в ногах всё тех же мух.

Эти результаты могут очень пригодиться в медицине. «Человеческие мышцы тела не обладают Spalt и вряд ли регулируются напряжением» — говорит Фрэнк Шноррер – «Но сердечная мышца не исключает наличия Spalt, а напряжение внутри желудочков влияет на интенсивность работы сердца. Играет ли этот ген принципиальную роль в работе сердца, учёным ещё предстоит выяснить»

Type


Вы прочитали статью, но не прочитали журнал…

Читайте также: