Химический баланс внутри пигментных клеток на брюшке стрекоз определяет их окраску - в присутствии окислителей эти клетки становятся желтыми, а при наличии восстановителей - красными, чем воспользовались открывшие этот эффект японские ученые, "перекрасившие" молодых желтых стрекоз во взрослый красный цвет.
Многие виды животных используют яркую окраску отдельных частей тела для маскировки, отпугивания хищников, привлечения особей противоположного пола во время брачного сезона и для других целей. Многие ядовитые насекомые сигнализируют о своей несъедобности яркой "ядовитой" окраской, а птицы и млекопитающие обретают яркую окраску во время сезона спаривания.
Группа биологов под руководством Ре Футахаси из Национального института передовой промышленной науки и технологий (AIST) в городе Цукуба изучала пигменты, извлеченные из брюшка нескольких видов азиатских стрекоз ярко-красного цвета - Crocothemis servilia, Sympetrum darwinianum и Sympetrum frequens.
Как объясняют ученые, данные виды стрекоз используют окраску в качестве сигнала половой зрелости - взрослые самцы всегда бывают окрашены в ярко-красный цвет, а не готовые к спариванию насекомые - в желтые тона.
Футахаси и его коллеги сравнили химический состав красителей, извлеченных из пигментных клеток взрослых и молодых самцов, и попытались найти механизм, заставляющий клетки поменять цвет.
Оказалось, что молодые и половозрелые самцы использовали один и тот же пигмент - ксантомматин - в клетках красного и желтого цвета. Биологи выяснили, что цвет этого вещества зависит от химического баланса среды, в которой находятся молекулы красителя.
Так, при наличии сильных окислителей - в частности, нитрита натрия - красный ксантомматин приобретает желтый цвет, а при добавлении восстановителя - аскорбиновой кислоты - он возвращает себе первоначальный багровый оттенок.
Авторы статьи проверили свои выводы на живых стрекозах, вводя микроскопические дозы аскорбиновой кислоты в брюшко нескольких молодых самцов и взрослых самок. Через несколько часов все стрекозы окрасились в яркий красный цвет, что подтвердило результаты химического анализа.
Затем ученые попытались проделать аналогичный трюк с взрослыми самцами, попытавшись окрасить их в "детский" желтый цвет при помощи нитрита натрия. К удивлению биологов, окислитель подействовал лишь частично - взрослые стрекозы приобрели мозаичную окраску. Кроме того, насекомые не выдержали инъекции химически агрессивного вещества и в скором времени погибли от повреждения клеток.
Как считают Футахаси и его коллеги, такой механизм смены окраски может быть характерен и для других насекомых - крыльев бабочек-геликоний (Heliconius) и глаз мушек-дрозофил (Drosophila melanogaster).