Асцидии Ciona — это морские животные, похожие на мешочки, которые в начале жизни плавают, как головастики, а потом прикрепляются к камням и превращаются в неподвижных взрослых особей. Превращение начинается не сразу: после того как личинка прилипает к поверхности, проходит еще минут 30–40. Ученые думают, что такая задержка нужна, чтобы убедиться — крепление надежное. Но как именно личинка отсчитывает это время, раньше было неизвестно.

Подробности опубликованы в издании eLife.

Теперь выяснилось, что все дело в накоплении вещества под названием цАМФ (циклический аденозинмонофосфат). Оно работает как внутренний таймер: как только его становится достаточно, запускается метаморфоз. Причем уровень цАМФ меняется не линейно — сначала падает, потом растет. Видимо, это и не дает процессу начаться раньше времени.

Циклический аденозинмонофосфат (цАМФ) — молекула-передатчик, которая преобразует внешние сигналы (например, касание поверхности) в команды для клетки. Как диспетчер в аэропорту: не сам управляет самолетом, но решает, когда тому взлетать.

Способность организмов чувствовать время критически важна для выживания, но ее механизмы изучены плохо. Новое исследование не только раскрыло секрет Ciona, но и может помочь в разведении морских видов — например, ускорять или замедлять их развитие. А еще — бороться с обрастанием корпусов кораблей, контролируя момент, когда личинки вредных организмов оседают на поверхность.

Практическая ценность в трех плоскостях:

• Аквакультура — если научиться управлять накоплением цАМФ, можно синхронизировать развитие молоди устриц или лосося, сократив потери.
• Биозагрязнение — обрастание днищ судов ежегодно обходится в миллиарды долларов; задержка метаморфоза у личинок-вредителей снизит их выживаемость.
• Медицина — аналогичные «таймеры» могут работать в стволовых клетках человека; понимание механизма поможет в регенеративной терапии.

Исследование не объясняет, почему динамика цАМФ имеет именно такой паттерн (сначала спад, потом рост). Без этого ключевого звена модель остается описательной, а не предсказательной. Также эксперименты проводились в лаборатории — в природе на время метаморфоза могут влиять течения, хищники или температура, что не учтено.

Ранее ученые выяснили, что осы-наездники могут размножаться как с самцами, так и без них.