31 марта 2022 года в журнале Nature Communications вышла статья об исследовании суточного ритма плодовых мушек в условиях белых ночей.
Ученые из Германии и США изучили поведение плодовых мушек во время смоделированных скандинавских летних ночей, а затем сравнили генетические особенности мушек. Исследователи обнаружили широкое распространение определенного варианта (аллель ls-tim) гена, регулирующего циркадный ритм мушки. Этот вариант предположительно впервые появился в Южной Европе 300–3000 лет назад, а затем распространился на север, например, в Скандинавию.
Как и люди, плодовые мушки возникли в Африке и распространились на север. Там мухи живут в условиях белых ночей. Постоянное освещение нарушает работу внутренних часов и циркадный ритм, так как нет сигнала для организма для смены поведения. Найденный вариант гена Tim продуцирует белок, отличающийся от исходной формы, и стабильный при постоянном освещении.
В условиях постоянного освещения нужен какой-то еще фактор, который бы изменялся в течение суток. На эту роль подошла температура. Мухи с аллелем ls-tim в условиях белых ночей изменяют свой суточный ритм в зависимости от температуры окружающей среды: они активны во второй половине теплого времени суток. При постоянной температуре (в лабораторных условиях) никакого изменения поведения мух не происходит. Плодовые мушки, несущие только исходный вариант гена (s-tim), также не проявляли никакой поведенческой адаптации — ни при циклическом изменении температуры, ни при постоянной температуре. Лето — сезон размножения насекомых. Животные, готовые к спариванию в одно и то же время суток, имеют больше шансов встретиться и размножиться. Поэтому аллель ls-tim, способствующий появлению ритма поведения в отсутствии смены дня и ночи, всё больше распространяется среди плодовых мушек на севере.