Ученые из Боннского института биологии организмов изучили колокольчатые сенсиллы плодовых мушек дрозофил и выяснили, что они почти не реагируют на обычную ходьбу мухи. Исследование было опубликовано в журнале Journal of the Royal Society Interface.
Как мухи чувствуют мир с помощью микроскопических «датчиков» на лапках
Немецкие ученые изучили микроскопические «датчики» на лапках, которые сообщают мозгу, с какой силой плодовые мушки дрозофил давят на предмет и двигаются — они называются «колокольчатые сенсиллы».
Freepik
Колокольчатые сенсиллы — это крошечные органы чувств, расположенные возле суставов лапок мухи. Они похожи на миниатюрные колокольчики — отсюда и название. Эти сенсоры помогают насекомому чувствовать механическое напряжение, когда муха цепляется за поверхность, контролировать силу сжатия и реагировать на вибрации.
Команда специалистов использовала сверхскоростную съемку для записи трехмерного движения лапок мухи, что позволило увидеть мельчайшие изгибы суставов при ходьбе. А электронная микроскопия показала точную структуру сенсилл с разрешением до нанометра — это в тысячу раз тоньше волоса. Кроме того, ученые использовали сложные расчеты, чтобы определить точную силу, действующую на лапки дрозофилы.
Затем исследователи объединили все данные в виртуальную муху, чтобы изучить, как деформируются сенсиллы при разных движениях и какие силы нужны, чтобы их задействовать.
Моделирование показало, что при обычной ходьбе — по прямой и без препятствий — сенсиллы почти не активируются. Чтобы они сработали, нужно значительно больше усилий — мухе необходимо цепляться за неровную поверхность, пытаться удержаться при резком порыве ветра или ходить по потолку вниз головой.
Однако для ученых осталось неизвестным, что именно активирует сенсиллы. Они предполагают, что это могут быть мышечные усилия при особых движениях — прыжках. Этот вопросы входит в планы дальнейших исследований биологов.
Кроме того, специалистам интересно, если ли у сенсилл другие функции, например, восприятие звуков или химических сигналов. А также, как мухи обрабатывают сигналы этих сенсоров, ведь у дрозофил нет мозга в нашем понимании — только скопление нервных клеток.