Холодный расчет: как температура меняет мозг мух

Температура окружающей среды играет огромную роль в жизни животных, особенно тех, чья температура тела зависит от внешних условий. Это касается насекомых, рыб и рептилий.

Недавно исследователи из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце (JGU) выяснили, как температура влияет на развитие мозга плодовых мушек. Оказалось, что при более низких температурах нейроны в мозге мух образуют больше связей и взаимодействуют с большим количеством «партнеров».

Результаты опубликованы в издании Science Advances.

Доктор Карлотта Мартелли, руководитель исследовательской группы, объясняет:

Мы изучали обонятельную систему мух, потому что именно обоняние помогает им выживать. Мы обнаружили, что температура на стадии куколки влияет не только на развитие мозга, но и на поведение взрослых мух.

Что происходит в мозге мух при разных температурах

Температура — это ключевой фактор, который влияет на все процессы в организме. У пойкилотермных животных, таких как мухи, она определяет скорость биохимических реакций. Раньше ученые уже заметили, что при более низких температурах в зрительной системе мух образуется больше связей между нейронами. Теперь команда Мартелли решила изучить обонятельную систему.

Мух выращивали при двух разных температурах: 18 и 25 градусов Цельсия. Оказалось, что у мух, развивавшихся при 18 градусах, количество связей между нейронами было более чем в два раза выше, чем у тех, кто рос при 25 градусах. Это касалось всех уровней обонятельной системы.

Мартелли и ее команда предложили теорию: «Мы предположили, что метаболизм в мозге и в других частях тела идет по-разному. При низких температурах мозг развивается быстрее, чем тело». Пока эта теория требует дополнительных доказательств, но первые эксперименты ее подтверждают.

Температура влияет не только на мозг, но и на поведение

Ученые также заметили, что температура на стадии куколки влияет на поведение взрослых мух. В эксперименте мух привлекали запахом бутанона — вещества с резким ароматом. Мухи, которые развивались при 18 градусах, сильнее реагировали на этот запах, чем те, кто рос при 25 градусах.

Хотя у мух, выращенных при низкой температуре, было больше связей в мозге, это не значит, что они лучше чувствовали запахи, — уточняет Мартелли.

Мы думаем, что изменения в поведении связаны с тем, как мозг обрабатывает информацию на более глубоких уровнях, которые отвечают за врожденные реакции.

Выводы

• Температура влияет на развитие мозга и поведение.
• При низких температурах мозг мух образует больше связей.
• Это может быть связано с разной скоростью метаболизма в мозге и теле.
• Изменения в мозге влияют на то, как мухи реагируют на запахи.

Ранее ученые выяснили, от чего зависят процессы старения мух.

12.03.2025