Gotowość do rozmnażania

[Jacky]

Zarówno ptaki żyjące na wolności, jak i te żyjące w niewoli, aby przetrwać muszą dostosowywać się stale do zmieniających się warunków zewnętrznych. Z tego też względu ptaki cały swój wysiłek reprodukcyjny koncentrują na okresie najbardziej optymalnym pod względem temperatury, warunków świetlnych i ilości pożywienia.

Hodowcy ptaków dawno już odkryli, że niezawodnym impulsem rozpoczynającym przygotowania do lęgów jest tzw. fotoperiod (długość dnia). Jest to jeden z najważniejszych wyznaczników działania okołodobowego zegara biologicznego u znacznej części organizmów żywych.

Dotychczas wszystkie molekularne mechanizmy regulujące sezonowe rozmnażanie się ptaków, będące reakcją na wydłużający się fotoperiod nie były do końca poznane. Wyjaśnione zostały dopiero w marcu 2008 roku przez zespół japońskich badaczy pracujących pod kierunkiem Takashiego Yoshimury z Uniwersytetu Nagoja oraz Hitoshiego Okamury z Uniwersytetu Kioto. Na podstawie badań przepiórek japońskich (Coturnix japonica) uczonym udało się wyjaśnić co dokładnie dzieje się w organizmie ptaka pod wpływem wiosny.

Nieprzypadkowo do badań naukowych wybrano przepiórki, bowiem ptaki te znane są z szybkiej reakcji na zmieniająca się długość dnia. Japońscy naukowcy wyjaśnili, w jaki sposób u ptaków zewnętrzne okoliczności oddziałują na pracę mózgu, który w rezultacie uruchamia całą kaskadę procesów przygotowujących ptaki do rozmnażania. Dokładnie zaś zbadali aktywność genów zmieniającą się pod wpływem okresu naświetlenia.

Naukowcy odkryli, że do aktywizacji genów w mózgu dochodzi w dwóch rzutach. Pierwszy ma miejsce mniej więcej 14 godzin od rozpoczęcia się istotnie dłuższego dnia. Drugi rzut nadchodzi zaledwie cztery godziny póŹniej. W rezultacie wywołują one szereg następstw, w tym powiększenie gruczołów płciowych.

Jak wynika z analiz naukowych, decydującym wydarzeniem w przetworzeniu sygnału świetlnego na zmiany endokrynologiczne jest uaktywnienie genu stymulującego wydzielanie tyreotropiny regulującej funkcję hormonalną gruczołu tarczycy.

Na zmianę długości dnia reaguje fragment przedwzgórza. Istotną rolę odgrywa także część przysadki mózgowej. Tworzą one kompleks sterujący całą kaskadą zmian, wywołujących zachowania lęgowe.

Uczeni z Uniwersytetu Nagoja i Uniwersytetu Kioto twierdzą, że choć trasa jaką sygnały świadczące o zmianie długości dnia podążają do pewnych regionów mózgu, jest inna u ptaków i ssaków, to zmiany w aktywności ich genów są podobne.