.
Глазные стебельки креветок — это больше, чем просто органы зрения. У их основания находится крошечный, но жизненно важный орган, называемый синусоидальным X-органом. Это центр управления нейроэндокринной системы, секретирующий гормоны для регулирования роста, линьки и, что самое важное, размножения. Один из этих гормонов, гонадный ингибирующий гормон (GIH), действует как «запорный клапан» для размножения. Он подавляет синтез вителлогенина, белка, из которого состоит яичный желток. В дикой природе уровень GIH снижается, когда условия благоприятны для нереста, но в неволе этого не происходит. Удаление глазного стебелька физически отсекает источник гормона, устраняя блокировку репродуктивной системы.
Эффект оказался быстрым. Всего через день после ампутации в яичниках креветки активировались гены, связанные с гонадотропин-рилизинг-гормоном (ГнРГ). Этот сигнал вызвал цепную реакцию: повысился уровень внутриклеточного кальция, активировались кальмодулин и кальнексин — белки, регулирующие гормональную сигнализацию. Одновременно активировался и ген, отвечающий за синтез прогестерона, завершив созревание яйцеклетки. Через неделю после операции уровень желточного белка в яичниках увеличился в 240 раз, а цвет самого органа изменился с белого на темно-зеленый — признак подготовки к нересту.
Однако гормоны — это только часть истории. Созревание яичников требует большого количества энергии. Исследования с использованием микрочипов показали, что через четыре-семь дней после овариэктомии в клетках креветок резко активизируются гены, связанные с выработкой энергии. НАДН-дегидрогеназа, цитохром С-оксидаза и другие компоненты дыхательной цепи начинают функционировать на максимальной мощности, чтобы обеспечить синтез желтка. Это объясняет, почему креветкам по-прежнему требуется особая диета даже после успешной овариэктомии.
В дикой природе креветки получают необходимые питательные вещества из разнообразного рациона, включая водоросли, мелких беспозвоночных и детрит. В неволе они обычно питаются гранулированной смесью, но этого недостаточно. Эксперименты показали, что добавление в рацион полихет — морских червей, богатых полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК) и стероидами — может значительно повысить шансы на успешное созревание. ПНЖК включаются в мембраны клеток яичников, а прогестерон у червей способствует оогенезу. Без этих веществ энергия, высвобождаемая после удаления икры, тратится впустую: креветка может синтезировать желток, но его качество и количество остаются низкими.
Сама процедура ампутации деликатна и скрупулезна. Обычно проводится односторонняя резекция — стебель захватывается пинцетом и отрывается, а иногда рану прижигают, чтобы предотвратить потерю крови.
Обратите внимание: Квантовый компьютер: Что? Зачем? Как работает?.
Процесс регенерации занимает до полугода, но повторная операция обычно не требуется: однократное вмешательство запускает репродуктивный цикл. Однако у этого метода есть и недостатки. Ускоренный метаболизм приводит к частой линьке, что истощает ресурсы организма. Снижается качество икры: у некоторых видов, например, у бразильской красной креветки (Farfantepenaeus brasiliensis), потомство ампутированных самок имеет более низкую выживаемость. Ослабляется и иммунитет — гены, отвечающие за выработку антимикробных пептидов, подавляются, что увеличивает риск заражения.Ученые ищут альтернативы абляционной терапии. Одним из подходов является РНК-интерференция: введение двухцепочечной РНК для «выключения» гена GIH. Эксперименты с черными тигровыми креветками показали, что этот метод может стимулировать созревание яичников без физического вмешательства. Другой вариант — оптимизировать условия выращивания. Например, в случае с креветкой мергуиенсис (Penaeus merguiensis) затемнение аквариума может имитировать эффекты абляции, возможно, за счет воздействия на выработку мелатонина. Третий подход — разработка кормов с добавками, стимулирующими синтез половых гормонов. В 2016 году Seajoy начала коммерческое производство креветок, выращенных без аблации, со специальным кормом и контролируемым соотношением полов в аквариумах. Пока что эти методы менее эффективны, чем традиционные методы, но прогресс наблюдается. Единственная проблема в том, что альтернативы не столь рентабельны.
Ампутация глазного стебля — грубый, но эффективный способ «запустить» репродуктивную систему креветок. Он включает в себя сложную серию шагов: от блокировки гормонов до реорганизации метаболизма на клеточном уровне. Однако проблемы со здоровьем животных остаются очень серьезными. Кроме того, существуют этические проблемы: в некоторых европейских странах, например, эта методика запрещена, и активно изучаются альтернативы. Но пока эта процедура остается необходимым шагом для превращения мальков креветок во вкусное блюдо.
источник этого материала: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3168472/
P.S. Эта статья ранее была опубликована на сообществе CatTech, публичной странице, посвященной истории технологий (и не только), где еще много интересного контента. Это одна из публичных страниц исторического сообщества Catechism of Catharsis (он же Cat.Cat), которое давно известно на Pikabu.
PS: Дорогие читатели, у Pikabu очень специфичные требования к показу старых постов. Если вам понравился этот пост, предлагаю вам посмотреть другие мои посты. Все ссылки ведут на Pikabu, а не на канал Telegram:
Серия книг о северной литературе: «Исповедь чукчи», «Гостеприимная Арктика», «Экспедиция Джанет», «Синкацумару: как японец открыл Россию и написал о ней книгу
Серия «История археологии»: Марселино Санс де Саутуола — Недоверчивый археолог; Эмиль Картаррако — Человек, который унизил и вознес Марселино Саутуолу.
Серия «История человека»: Дмитрий Ильин, герой Чесменского сражения
Серия «История кулинарного искусства»: Форикол: карательный норвежский деликатес; Древнеримская кухня, восстановленные рецепты.
[Мое] Научно-популярное исследование Ученый Биотехнология Длинная статья Креветки 85Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Ампутация глазных стебельков заставляет креветок размножаться: как это работает?.