几乎所有动物都遵循基于其基因内置的昼夜节律时钟的24小时活动周期。但有一种甲虫物种却以48小时的时间块运作——显然是由严格的性行为时间表驱动的。《当代生物学》杂志上的一项研究表明，一个特定的基因以某种方式以两天为周期激活，从而促成这种周期。
雄性和雌性黑金龟子白天都躲藏在地下，每隔一个晚上才出来寻找食物和配偶。一旦来到地面，雌性就会爬上植物的茎秆，同时分泌性感的费洛蒙踪迹，引导雄性找到它们。
加州大学戴维斯分校的化学生态学家沃尔特·利尔长期以来一直想知道，这种甲虫的雄性是否也以48小时的周期感知雌性的费洛蒙。在新的研究中，他和他的同事使用最近发布的“转录组”——这些昆虫RNA的目录——最终深入研究了这种时间表的遗传基础。他们鉴定出可能产生气味受体的基因——并发现只有一个基因产生与雌性费洛蒙相符的受体。他们的实验证实，破坏该基因的活动会阻止雄性的吸引力。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
接下来，该团队监测了雄性甲虫随着时间推移产生的这种受体的数量，以确定它们何时最擅长追踪费洛蒙。受体产生在每48小时的夜间高峰期，大约在雌性费洛蒙产生高峰期，然后在下一个晚上降至低谷。“我们发现了一个48小时的[受体产生]周期，它与雌性同步，”利尔说。“这是一个美丽的故事。” 研究结果表明，48小时周期存在于雌雄两性中，并深深地铭刻在分子水平上。
生物节律通常依赖于白天和黑夜等环境线索；自然界中没有已知的48小时线索。未来的工作将解开是什么驱动了黑金龟子的这种周期，以及基因如何调节它们的时间。伦斯勒理工学院的生物学家詹妮弗·赫尔利说，研究正在揭示环境信号如何影响生物节律。她说，通过这样的研究，“该领域正在认识到生物学中的节律数量是巨大的。”