幾乎所有動物都遵循基於其基因內建的晝夜節律時鐘的24小時活動週期。但有一種甲蟲物種卻以48小時的時間塊運作——顯然是由嚴格的性行為時間表驅動的。《當代生物學》雜誌上的一項研究表明，一個特定的基因以某種方式以兩天為週期啟用，從而促成這種週期。
雄性和雌性黑金龜子白天都躲藏在地下，每隔一個晚上才出來尋找食物和配偶。一旦來到地面，雌性就會爬上植物的莖稈，同時分泌性感的費洛蒙蹤跡，引導雄性找到它們。
加州大學戴維斯分校的化學生態學家沃爾特·利爾長期以來一直想知道，這種甲蟲的雄性是否也以48小時的週期感知雌性的費洛蒙。在新的研究中，他和他的同事使用最近釋出的“轉錄組”——這些昆蟲RNA的目錄——最終深入研究了這種時間表的遺傳基礎。他們鑑定出可能產生氣味受體的基因——並發現只有一個基因產生與雌性費洛蒙相符的受體。他們的實驗證實，破壞該基因的活動會阻止雄性的吸引力。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
接下來，該團隊監測了雄性甲蟲隨著時間推移產生的這種受體的數量，以確定它們何時最擅長追蹤費洛蒙。受體產生在每48小時的夜間高峰期，大約在雌性費洛蒙產生高峰期，然後在下一個晚上降至低谷。“我們發現了一個48小時的[受體產生]週期，它與雌性同步，”利爾說。“這是一個美麗的故事。” 研究結果表明，48小時週期存在於雌雄兩性中，並深深地銘刻在分子水平上。
生物節律通常依賴於白天和黑夜等環境線索；自然界中沒有已知的48小時線索。未來的工作將解開是什麼驅動了黑金龜子的這種週期，以及基因如何調節它們的時間。倫斯勒理工學院的生物學家詹妮弗·赫爾利說，研究正在揭示環境訊號如何影響生物節律。她說，透過這樣的研究，“該領域正在認識到生物學中的節律數量是巨大的。”