В ходе эволюции некоторые живые организмы научились впадать в ангидробиоз. С помощью этого состояния они могут долгое время выживать при засухе и восстанавливаться, когда условия становятся благоприятными. Личинки африканских комаров Polypedilum vanderplanki, которые обитают в Нигерии и Уганде, – единственное насекомое, способное к ангидробиозу. Благодаря этому они очень устойчивы к самым разным вредным воздействиям, среди которых почти полное обезвоживание, высокая радиация, вакуум, некоторые химикаты и экстремальные температуры.
Ученые выяснили, в частности, что одним из ключевых факторов обмена веществ, благодаря которому личинки P. vanderplanki могут выживать, служит органическое соединение трегалоза. Оно давно известно как вещество с защитными и стабилизирующими в условиях дефицита воды свойствами. Исследователи обнаружили, что трегалоза также выступает в качестве молекулы-носителя энергетических запасов, которые организм может использовать с первых моментов восстановления после вынужденной спячки.
По данным авторов исследования, личинки начинают накапливать ее еще на ранних стадиях высушивания. Вместе с ней запасается и фермент трегалаза, который ее расщепляет. Он также хранится в организме до начала восстановления. Количество этих веществ напрямую определяет шансы личинок на выживание. Ученые выяснили это, повторив на них операцию высушивания-восстановления. Для перезапуска работы митохондрий, которые играют роль энергетических станций клеток, личинки используют лимонную кислоту и аденозин монофосфат, которые играют важную роль в выработке энергии.
"Изучение этого явления значимо по двум причинам. Во-первых, это расширение фундаментальных знаний о защитных системах живых организмов. Во-вторых, его можно применять в биотехнологических разработках, например, для хранения биоматериалов", – рассказал один из авторов исследования, сотрудник Казанского федерального университета Олег Гусев.
