Зебровые вьюрки поют своим яйцам, чтобы предупредить их о жаркой погоде, и эти призывы, очевидно, программируют клетки детенышей на использование энергии из пищи без выделения избыточного тепла. Это может помочь их потомству адаптироваться к более теплым температурам. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society.
Известно, что зебровые вьюрки, которые живут в основном в засушливых районах Австралии, поют “тепловые песни”, когда температура воздуха превышает 26°C.
Предыдущие исследования показали, что призывы, по-видимому, уменьшают рост потомства в жарких гнездах и увеличивают их репродуктивный успех во взрослом возрасте. Меньший размер тела может помочь молодым птицам лучше переносить высокие температуры, поскольку в результате увеличивается соотношение площади поверхности и объема, что означает, что они могут терять тепло более эффективно.
Теперь впервые получены доказательства того, что, когда яйца зебрового вьюрка подвергаются воздействию тепла, это изменяет работу энергогенерирующих единиц в клетках, называемых митохондриями, у птенцов после их вылупления.
Митохондрии преобразуют энергию из сахаров и жиров в молекулу аденозинтрифосфата (АТФ), которая питает клетки. Они также могут использовать энергию из пищи для выработки тепла в процессе, называемом дыханием с утечкой.
“Прислушивание к тепловым позывам изменяет баланс между количеством АТФ, вырабатываемого митохондриями, и количеством тепла. – рассказывает Милен Мариетт из Университета Дикина в Джилонге, Австралия. – При умеренных температурах [ниже 35°C] митохондрии птиц, подвергающихся воздействию тепла, производят относительно больше АТФ, поскольку им не нужно выделять столько тепла”.
Для исследования Мариетт и ее коллеги позволили 59 самцам и 52 самкам зебровых вьюрков размножаться и собрали яйца в тот же день, когда они были отложены. Команда хранила яйца при температуре 37°C в течение 10 дней, а затем перенесла их в один из двух инкубаторов.
В одном инкубаторе исследователи воспроизводили записи тепловых позывов с 10 утра до 6 вечера каждый день, пока яйца не вылупились. Во втором инкубаторе они воспроизводили другие птичьи позывы, не связанные с высокой температурой.
Когда птенцы вылупились, команда поместила их в гнезда к приемным родителям для воспитания. Чтобы избежать влияния родителей, исследователи поместили в одно гнездо смесь птенцов из двух репродуктивных групп. В течение 12 дней они размещали гнезда в разных местах с температурой от 22°C до 34°C.
Через 13 дней после вылупления птенцов команда взяла образцы крови у 46 птенцов и измерила, насколько хорошо митохондрии в их эритроцитах вырабатывают АТФ и тепло. При всех температурах гнезда они обнаружили, что митохондрии птиц, подвергавшихся пренатальному воздействию тепловых сигналов, вырабатывали больше АТФ в отношении тепла по сравнению с потомством, которое развивалось под воздействием контрольных сигналов.
