Milçəklər giroskoplarını necə böyüdürlər: Tədqiqat uçuş stabilizatorlarının necə formalaşdığını ortaya qoyur

İspaniya Milli Tədqiqat Şurası (CSIC) və Elchedəki Migel Hernández Universitetinin (UMH) ortaq mərkəzi olan Neyroelmlər İnstitutundan (IN) bir qrup, milçək uçuşu üçün vacib olan bir quruluşun necə meydana gəldiyini açıqladı. Əsas qanadların arxasında yerləşən bu kiçik orqan, həşəratın havada sabit qalmasına kömək edən bioloji giroskop kimi fəaliyyət göstərir.
Current Biology jurnalında dərc olunan araşdırmaya IN-də sinir sistemi laboratoriyasında hüceyrədən toxuma arxitekturasının rəhbəri, tədqiqatçı Xose Karlos Pastor Pareja rəhbərlik edib.
Bu iş göstərir ki, əvvəlki fərziyyələrin əksinə olaraq, yelin içi boş bir quruluş deyil. Bunun əvəzinə, onun iki səthi onun yuvarlaq formasını sabitləşdirən mürəkkəb bir hüceyrə sistemi ilə daxili birləşir.
“Bu struktur memarlıq dayaqlarını xatırladan sabitləşdirmə sistemidir: bu daxili əlaqələr olmadan, yelek uzanır və oğlan ipləri olmayan çadır kimi öz formasını itirir”, – Pastor Pareja izah edir.
Metamorfoz kimi tanınan proses zamanı – larvadan yetkinliyə qədər – qanadlar və yedəklər nazik bir hüceyrə təbəqəsindən inkişaf edir. Halter vəziyyətində, komanda iki səthini bir-birindən ayıran kollagenlə zəngin hüceyrədənkənar matrisin əvvəlcə parçalandığını aşkar etdi.
Bu deqradasiya hər iki səthi başqa bir zülal, laminin olan matris vasitəsilə birləşdirən hüceyrə proyeksiyalarının formalaşmasına imkan verir və bununla da daxili çərçivə əmələ gətirir.
Bu əlaqələr orqanı deformasiya edən qüvvələrə müqavimət göstərən bioloji tensorlar kimi çıxış edir. Komanda tərəfindən yaradılan geni dəyişdirilmiş meyvə milçəyi (Drosophila melanogaster) modellərində göründüyü kimi, bu sistem uğursuz olduqda, yelek öz funksiyasının açarı olan yuvarlaq formasını itirir.
https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1749718664&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-06-flies-gyroscopes-reveals-flight-stabilizers.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS4xMDMiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTAzIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTAzIl0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1749718664594&bpp=1&bdt=208&idt=58&shv=r20250610&mjsv=m202506090101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1749718652%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1749718652%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1749718652%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=3463446095034&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1964&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092919%2C95353387%2C95362655%2C95362797%2C95359265%2C95362808%2C95363076&oid=2&pvsid=991718396117384&tmod=1158146187&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=64
Tədqiqat onu da ortaya qoyur ki, yelin daimi gərginlik altındadır: bir qüvvə onun əsasını çəkir, digəri isə onu həşəratın xarici kutikuluna lövbərləyir. Məhz bu daxili tensor sistemi, yelin həndəsəsini saxlamaq üçün hər iki qüvvəni tarazlaşdırır.Oyna
00:00
04:13SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun
Bu effektləri müşahidə etmək üçün komanda milçək metamorfozu zamanı qabaqcıl elektron mikroskopiya və canlı görüntüləmə üsullarından istifadə edib.
Pastor Pareja deyir ki, “Biz, halterin yuvarlaq formasını sabitləşdirən bir sıra hüceyrə proyeksiyalarını müşahidə etdik ki, əks halda onu deformasiya edə biləcək qüvvələrə qarşı təsir göstərə bildik” dedi.
Mutant modellərin istifadəsi və hüceyrədənkənar matrisin təhlili kollagenin deqradasiyasını, hüceyrə yapışmasını və strukturu daxildən gücləndirən daxili tensorları birləşdirən bu mexanizmi açmaq üçün əsas idi.
Tapıntılar meyvə milçəyinin spesifik vəziyyətindən kənara çıxır və inkişaf biologiyasında əsas sual olan heyvanlarda orqanların necə forma alması ilə bağlı ümumi anlayışlar təklif edir. Bundan əlavə, onlar toxuma mühəndisliyi və ya biomimetik strukturların dizaynı kimi məsələlərə yeni yanaşmalara ilham verə bilər .
Tədqiqat Tsinghua Universitetindən (Çin) tədqiqatçılar Yuzhao Song və Tianhui Sun ilə əməkdaşlıqda aparılıb; Severo Ochoa Molekulyar Biologiya Mərkəzindən (CBMSO-CSIC-UAM) Paloma Martín və Ernesto Sánchez Herrero; və Alikante Universitetindən Jorge Fernández Herrero.
Ətraflı məlumat: Dorsal və ventral səthlər arasında mexaniki birləşmə Drosophila haltere-ni formalaşdırır, Current Biology (2025). DOI: 10.1016/j.cub.2025.05.040 . www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(25)00656-6
Jurnal məlumatı: Cari Biologiya
Elche Miguel Hernandez Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir