Зоологи на протяжении недели «поили» шершней, чтобы исследовать их устойчивость к алкоголю.

В дикой природе зрелые фрукты и другие растительные продукты могут производить спирт в результате естественной ферментации или гниения. Учитывая, что такая пища очень калорийна (калорийность этанола почти в два раза превышает таковую у сахара), она привлекает многих животных. Тем не менее, из-за токсичности алкоголя изобилие такой еды может быть вредным. Если содержание этанола превышает 4%, негативные последствия могут проявиться даже у видов, привыкших к небольшому количеству спирта в пище, а более высокие уровни могут привести к летальному исходу.

Однако зоологи из Тель-Авивского университета недавно обнаружили исключение из этого правила. В ходе лабораторных экспериментов ученые в течение недели кормил шершней Vespa orientalis сладкими растворами с разным содержанием этанола. Насекомые не пострадали, даже когда крепость достигала 80%. Статья об этом недавно была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Исследователи начали эксперименты с более низкого предела в 20%. Это максимальное значение, которое возможно при брожении натуральных дрожжей — микроскопических грибов, естественно обитающих на поверхности различных фруктов, ягод и цветов. Не наблюдая негативных реакций, ученые начали увеличивать содержание спирта, чтобы определить наивысшую концентрацию, которую могут переносить восточные шершни. В итоге ее довели до 80%.

Хотя после такой «трапезы» шершни некоторое время не могли нормально летать и передвигаться, а некоторых особей видели лежащими на спине, вскоре насекомые пришли в себя. Переработав этанол, они как ни в чем не бывало продолжили строить гнездо. Это поразило исследователей, так как аналогичный эксперимент с медоносными пчелами привел к их гибели в течение 24 часов.

По мнению ученых, необычная стойкость восточных шершней к спирту объясняется высокой скоростью метаболизма этанола в их организме, которую, вероятно, обеспечивает наличие у представителей рода Vespa нескольких копий генов, отвечающих за расщепление алкоголя (алкогольдегидрогеназы, НАДФ+).

Эта особенность могла развиться в ходе эволюции — в результате взаимовыгодных отношений с натуральными дрожжами Saccharomyces cerevisiae, которые встречаются в природе, а также применяются в хлебопечении и производстве спиртного. Из предыдущих исследований известно, что эти микроскопические грибы, не переносящие холод, зимуют и размножаются в кишечнике общественных ос, к которым относятся и шершни. В качестве «ответной услуги» дрожжи обеспечивают насекомых энергией, сбраживая фрукты и нектар, которыми те питаются. Чтобы справляться с этой нагрузкой, шершни, очевидно, приобрели дополнительные гены, обеспечивающие устойчивость к алкоголю.

Авторы новой научной работы подчеркнули, что их эксперимент и другие аналогичные исследования важны, так как они расширяют понимание природы толерантности к этанолу. С их помощью ученые смогут лучше понять механизмы расстройств, связанных с употреблением алкоголя, и найти новые методы их лечения.