Насекомые утратили чувствительность к «генетическим тормозам» и превратились в монстров: вместо крыльев у древесных жуков выросли рога и горбы.
Umbelligerus peruviensisЭнтомологи и генетики из научных центров США и Франции под руководством Бенжамина Прюдома (Benjamin Prud’homme) нашли генетические корни удивительных рогов и горбов, которыми насекомые отпугивают соперников и скрываются от навязчивого внимания хищников. Оказалось, что в ходе эволюции горбатки (Membracidae) — маленькие родственники цикад (Cicadidae) —променяли крылья на рога и горбы.
Необычные и чудовищные насекомые всегда привлекали внимание натуралистов. Горбатки (древесные жуки) — особый объект исследования: более трех тысяч видов этих удивительных насекомых обитают по всему земному шару, кроме Антарктики. Самые причудливые и замысловатые горбатки обитают в Южной Америке.
Заметить горбаток не так-то просто. Нужно хорошо присмотреться, чтобы понять, что, например, шипы кустарника — это вовсе не шипы, а насекомые-монстры. Защищаясь от врагов и лишнего внимания, горбатки отращивают гигантские рога: если уж хищник не испугается, то хотя бы поперхнется! Монстры имитируют муравьев: они-то ядовитые и кислые, кому хочется набивать себе оскомину после обеда? Некоторые горбатки напоминают экскременты животных: на таких жуков и вовсе никто не позарится, разве что «истинный гурман».
Одним словом, горбатки не поленились поработать над внешностью и сделать «косметическую операцию» на генетическом уровне. Чтобы выяснить, чем была та часть насекомого, которая за миллионы лет эволюции превратилась в устрашающие наросты, ученые сравнили насекомых-монстров с плодовой мушкой (Drosophila). Биологи исследовали тонкости развития самых «скромных» горбаток — Publilia modesta. «Выросты на дорсальной (спинной) поверхности сформировались у этих насекомых из-за слияния гомологов крыльев», — резюмируют ученые данные анатомического и морфологического исследований личинок и взрослых особей.
Биологи поименно знают гены, которые отвечают за отращивание конечностей и крыльев у насекомых. Поэтому в следующем эксперименте генетики и энтомологи поколдовали с «крыло-лапными» генами горбаток и плодовых мушек. Оказалось, что горбатки пытаются отрастить крылья в том месте, где и быть-то их не должно — на первом торакальном (грудном) сегменте.
«В результате тонкого, аккуратного и кропотливого морфологического и генетического исследования ученые показали, что Membracidae «включают» генетическую программу формирования крыльев в той анатомической структуре, на которой у современных крылатых насекомых не бывает крыльев», — пишет Армин Мозек (Armin P. Moczec), рецензент исследования.
Ученые объясняют, что у крылатых насекомых работает ген, который тормозит формирование крыльев в неположенном месте. У горбаток этот ген тоже есть, но «крылья» все равно растут: они плюют на «генетические тормоза» и превращаются в рога. «Мы полагаем, что горбатки утратили чувствительность к гену, ингибирующему развитие крыльев в торакальном сегменте», — резюмируют энтомологи результаты эксперимента, в котором они включали и отключали «генетические тормоза».
С генетическими подробностями эволюционной косметологии можно ознакомиться в статье Body plan innovation in treehoppers through the evolution of an extra wing-like appendage, опубликованной в Nature.
Источник: Infox.ru
13-12-2018 Просмотров:4313 Новости Геологии Антоненко Андрей
Российские и индийские геологи выяснили, что Бакчарское железнорудное месторождение, крупнейшее в Сибири, сформировалось в крайне необычных условиях, о которых раньше ученые не подозревали. Их выводы были представлены в журнале Marine...
19-11-2011 Просмотров:10634 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
По новым данным, на великое вымирание ушло менее 200 тыс. лет. Оно сопровождалось очень быстрыми изменениями атмосферной концентрации двуокиси углерода. Фото Rae AllenРазличные методы дают примерно одну и ту же дату:...
06-02-2015 Просмотров:7570 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Энтомологи впервые изучили психологические особенности тараканов, которые они демонстрируют перед лицом опасности. Оказалось, что каждое из этих насекомых обладает индивидуальной моделью поведения. Американский таракан К такому выводу пришли бельгийские ученые из...
03-09-2013 Просмотров:9698 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Войну с малярией современные исследователи ведут сразу на двух фронтах: с одной стороны, они неустанно ищут средства против самих малярийных плазмодиев, с другой — пытаются найти управу на малярийных комаров, чтобы те...
01-04-2015 Просмотров:7769 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Ученые подвели итоги эксперимента на Международной космической станции (МКС), в котором участвовали муравьи. Выяснилось, что невесомость ухудшает способность этих насекомых к освоению нового пространства, но не подавляет ее полностью. Дерновые муравьиРезультаты исследования, проведенного...
Истоки лавы, изливающейся в ходе крупнейших современных извержений, остаются предметом дискуссий. Речь идёт о срединно-океанических хребтах, которые тянутся на десятки тысяч километров в морских глубинах. В этих местах земная кора…
Мягкотелые обитатели докембрийских морей 540 млн лет назад были буквально сметены волной закованных в жесткие панцири животных современного типа. Драматические события, разыгравшиеся в начале кембрийского периода, практически мгновенно положили конец…
Необычные свойства морских звезд случайно обнаружили студенты Университета Южной Дании. В рамках исследования им потребовалось пометить датчиками ряд живых организмов — от кошек и собак до морских звезд. Современные микрочипы, создающиеся для подобных научных работ, вводятся…
Палеонтологи обнаружили в Германии белемнитов, у которых рекордно хорошо сохранились мягкие ткани. Находка позволила вычислить скорость плавания этих вымерших головоногих моллюсков. БелемнитОб этом говорится в статье немецких и японских ученых, опубликованной в журнале…
Ученые вычислили, сколько всего видов динозавров обитало на Земле. Оказалось, что их число составляло около 2000, причем половина из них уже открыта. К такому выводу пришли норвежские специалисты из Университета Осло,…
Сеть заповедных мест России входит в новый 2014 год с новой редакцией закона "Об особо охраняемых природных территориях", которая вступила в силу 30 декабря. Накануне профессионального праздника руководители заповедников и национальных парков рассказали, что…
Группа ученых из Технологического института Джорджии (США), Университетского колледжа Дублина (Ирландия) и института FEMTO-ST (Франция) проанализировала и объяснила природу аномальных волн — гигантских одиночных волн, появляющихся на глубокой воде будто…
Климатологи из Техасского университета A&M и Йельского университета (США), под руководством ассоциированного профессора Роберта Корти (Robert Korty) пытаются понять, почему Сахара, еще 6000 лет назад покрытая густыми тропическими лесами, сейчас…
Ученые выяснили, что ракоскорпионы, самые крупные членистоногие в истории Земли, были подслеповаты и не могли ловить быстро движущуюся добычу, как считалось ранее. РакоскорпионОб этом говорится в статье американских специалистов из Йельского…