Исследователи выяснили функции свечения многоножек

Небольшую многоножку вида Xystocheir bistipita ученые не встречали полвека. Недавно энтомолог Пол Мaрек (Paul Marek) из Виргинского политехнического института вновь ее обнаружил в холмах возле города Сан-Луис-Обиспо, примерно посередине пути между Сан-Франциско и Лос-Анджелесом. Только после этого вторичного открытия удалось установить, что многоножка, которая при свете дня выглядит светло-коричневой, в темноте испускает слабое зеленоватое свечение.

Пол Мaрек и Венди Мур (Wendy Moore) из Аризонского университета подробнее изучили многоножку. Исследование ее ДНК показало, что она относится не к роду Xystocheir, как считалось раньше, а к роду Motyxia – единственному роду многоножек западного полушария, способному к биолюминесценции. В результате этого вид был переименован в Motyxia bistipita.

Исследователи сравнили яркость свечения, а также токсичность всех многоножек из этого рода и обнаружили, что Motyxia bistipita оказалась самой бледной и наименее ядовитой из них. Ее родственники, которые обитают выше в горах, были крупнее, светились ярче и содержали больше цианида. Ученые пришли к выводу, что горные многоножки из рода Motyxia используют люминесценцию в качестве предварительного предупреждения для хищников о своей ядовитости.

Если свет, который испускают жуки из семейства светляков, вызван белком люциферином и катализатором – ферментом люциферазой, то свечение многоножек возникает в результате другого химического процесса. Структура фотопротеина многоножек пока не установлена, известно, что он содержит порфирин и его молекулярная масса около 104 тысяч углеродных единиц. В ходе химической реакции используется магний и молекулы, содержащие кислород. Изучая этот процесс, Марек и Мур пришли к выводу, что изначальное люминесценция была лишь побочным явлением биохимический приспособлений, позволяющих многоножке Motyxia bistipita выживать в очень сухой и жаркой среде. Затем у других многоножек, живущих не в столь горячем и сухом климате свечение начало выполнять совсем другую функцию – предупреждающего сигнала для хищников. Слабое свечение низинной многоножки оказалось эволюционно древней чертой, а более яркое свечение ее горных родственников – плодом дальнейшего развития этой способности.

Работа Пола Марека и Венди Мур опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.