Жуки-светляки испускают мерцающий свет, чтобы привлечь партнера и продолжить свой род. Это явление, названное биолюминесценцией, изучается давно и загадки во многом уже
не представляет (Бровко Л.Ю., Угарова Н.Н. Тайны и загадки ⌠живого■ света // Природа. 1998. ╧2. С.16-24.). ⌠Фонариком■ служат фотоциты - находящиеся в брюшке насекомого
специализированные клетки, наполненные белком люциферином. Когда благодаря ферменту люциферазе он окисляется кислородом, возникает световая вспышка. Однако механизм
включения ⌠лампочки■ оставался непонятным, поскольку нервное окончание, сигнал от которого должен запускать этот процесс, непосредственно с фотоцитами не контактирует.
Энтомолог Б.Триммер (B.Trimmer; Тафтовский университет, Медфорд, штат Массачусетс, США) обратил внимание на сходство этих клеток у взрослых светлячков с клетками, в
которых образуется оксид азота (NO) у гусениц. Биохимические анализы показали, что и в излучении света жуками, и в синтезе NO гусеницами активно участвует один и тот же
фермент.
Чтобы окончательно доказать важную роль NO в возникновении ⌠живого■ света, Триммер с коллегами поместили светлячков в закрытый контейнер с повышенным содержанием оксида
азота в воздухе, и насекомые стали светиться непрерывно. Оставалось выяснить, работает NO внутри ⌠фонарика■ или действует на включающий его нерв извне. Исследователи
удалили нерв (большая часть брюшка насекомого сохранялась при этом в целости) и ввели NO в отделенную от организма ⌠лампочку■ - она тут же загорелась. При добавлении же
антагониста оксида азота свечение прекратилось (несмотря на активное стимулирование нервным сигналом). Стало ясно, что включает ⌠живой■ свет именно NO.
О механизме его работы можно судить по устройству клеток ⌠фонарика■. Весь орган состоит из воздухопроводов - трахей, клетки которых со всех сторон окружены фотоцитами.
Внутри каждого из них митохондрии скапливаются вдоль края, ближайшего к клеткам трахеи. Триммер предполагает, что ⌠лампочка■ бывает выключена, если митохондрии
перехватывают кислород и потому люциферин не может окислиться. Вспышка же, по мнению фармаколога У.Сессы (W.Sessa; Йельский университет, Нью-Хейвен, штат Коннектикут,
США), возникает тогда, когда концентрация NO в клетках трахеи возрастает и оксид азота диффузно покрывает митохондрии: на короткое время они перестают захватывать кислород
и тот идет на окисление люциферина. Так что для работы ⌠фонарика■ нервный импульс светлячкам не нужен, достаточно оксида азота - одного из универсальных регуляторов
метаболизма.
Vivo voco - зову живых
.
