Антенны микроскопических ос-наездников, самых малых насекомых Земли, оказались "совершенными химическими лабораториями", несмотря на то, что их можно уместить в инфузорию или другой одноклеточный организм. К такому выводу пришли ученые из МГУ, опубликовавшие статью в журнале PeerJ.
"Несмотря на исключительно маленький размер, эти наездники могут находить и точно узнавать своих хозяев и даже обнаруживать их яйца в толще листа при помощи их антенн. Нас интересовало, как меняется внешняя морфология этих органов при экстремальной миниатюризации", — рассказывает Анна Дьякова из МГУ имени М.В. Ломоносова.
Осы-наездники – один из самых причудливых и интересных инфраотрядов насекомых, включающий в себя почти сто тысяч видов очень небольших существ, откладывающих свои яйца внутрь тела других беспозвоночных существ или эксплуатирующих их каким-то другим образом.
Ученых давно интересует то, как эти паразитические существа научились распознавать своих жертв и "управлять" их поведением, и почему их эволюция идет в сторону все большего уменьшения их размеров. Некоторые из них, к примеру, осы из рода Megaphragma, достигают размеров всего в две сотни микрометров и живут всего пять дней.
Подобная миниатюризация, как отмечает Дьякова, не могла пройти без существенных жертв для насекомого. По своим размерам оно сопоставимо с крупными инфузориями, амебами и другими одноклеточными животными, и поэтому все их органы содержат в себе крайне ограниченное число клеток или же они вообще отсутствуют, как сердце или хромосомы в их нейронах.
Российских биологов, как передают пресс-службы МГУ и Российского научного фонда, интересовало то, как работает главный орган осязания и обоняния этих наездников – их миниатюрные антенны.
Как предполагали ученые, уменьшение их размеров и числа составляющих должно было привести к заметному ухудшению в чувствительности усиков наездников, а также радикальному уменьшению "репертуара" запахов, которые они могут распознавать.
Изучив структуру антенн трех видов наездников из рода Megaphragma при помощи электронного микроскопа, ученые обнаружили, что их органы не просто уменьшились в размерах, но и заметно поменяли свою структуру, что позволило им избежать резкой потери в чувствительности.
Их усики, по словам ученых, оказались необыкновенным образом оптимизированы. Все "ненужные" функции, характерные для антенн других насекомых, были удалены, а доля клеток, распознающих запахи и касания, наоборот, была увеличена.
Их структура тоже была изменена особым образом, что позволило им не потерять в чувствительности по сравнению с их крупными аналогами в организме прочих беспозвоночных. При этом, что интересно их усики содержат в себе всего 39 или 43 подобных волосков, тогда как у более крупных наездников их число может достигать нескольких десятков тысяч.
Как именно они работают и можно ли их сделать еще более простыми, ученые пока не знают. Они планируют получить ответ на этот вопрос в самое ближайшее время, изучая то, как усики ос Megaphragma вырабатывают сигналы при контакте с яйцами заражаемых их насекомых и различными химическими веществами.
Если пчела случайно залетит не в свой улей, её оттуда немедленно прогонят, ибо чужак. Если же пчела возвращается домой, то тут её ждёт самый радушный приём, во время которого не возбраняется даже что-то вроде поцелуев: пчёлы слизывают друг у друга жидкие выделения изо рта. Но в любом случае, чтобы понять, как относиться к другому, пчёлы используют свою правую антенну — именно она отвечает у них за социальные контакты.
Университета Трента (Италия) и Университета Новой Англии (Австралия) удалось увидеть, какую роль в социальной жизни пчёл играет эта асимметрия.
Учёные давно знали, что левая и правая пчелиные антенны по-разному чувствуют и предназначены для разных сигналов. Но только сейчас зоологам изАнтенны пчёл усыпаны множество сенсилл, причём на правой находится больше органов чувств, отвечающих за обоняние. Когда исследователи сажали вместе двух пчёл из одного улья, которые были лишены левой антенны, то насекомые быстро узнавали друг друга и обменивались, что называется, сердечными знаками внимания. Если же пчёлы были лишены правой антенны, то никакого дружелюбия они не проявляли и даже время от времени пытались атаковать соседа челюстями или жалом.
Если же пчёлы были из разных ульев, то правые антенны побуждали своих владельцев к агрессии по отношению к чужаку. А когда у пчёл оставалась только левая антенна, то они были более склонны игнорировать друг друга. То есть, как пишут исследователи в Scientific Reports, правая антенна корректирует поведение под текущий контекст, она как бы придаёт социальному контакту оттенок дружбы или вражды. Левая же, скорее всего, асоциальна — сигналы от неё могут только запутать, заставляя друга воспринимать как врага, а настоящего врага игнорировать.
Но гораздо любопытнее то, что у пчёл обнаружилась лево-правая функциональная асимметрия в отношении антенн — ведь это в какой-то степени напоминает асимметрию человеческого мозга, у которого, как известно, разные полушарии предпочитают выполнять разные функции.
26-09-2017 Просмотров:3409 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Ученые нашли на востоке Китая необычные останки динозавра, раскрывшие историю появления клюва у этих древних рептилий и предков птиц, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS. Клюв"За всю историю планеты динозавры и их родичи теряли все зубы...
19-02-2015 Просмотров:7230 Новости Ботаники Антоненко Андрей
Исследователи из Готенбургского университета в Швеции изучили остатки древних растений и пришли к выводу об их невероятной устойчивости перед лицом мировых катастроф. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале New Phytologist. Растения выживают лучше...
19-04-2013 Просмотров:10083 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Российские ученые рассчитывают через несколько лет отправить биоспутник с животными и микроорганизмами за пределы магнитосферы Земли, чтобы изучить воздействие космической радиации на космонавтов во время межпланетной экспедиции, сообщил РИА Новости профессор Евгений Ильин, главный научный сотрудник...
21-02-2012 Просмотров:13874 Новости Метеорологии Антоненко Андрей
Два миллиона лет назад температура Индийского и Тихого океанов сильно изменилась. Помимо прочего, это привело к сдвигу картины осадков в Восточной Африке. В результате на смену лесным массивам пришли пастбища,...
17-05-2017 Просмотров:5134 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Ученые биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова изучили, как изменяются относительные размеры органов насекомых в процессе в процессе миниатюризации — уменьшения размеров тела насекомых в ходе эволюции. Проведенная работа показала, что минимальные достижимые размеры насекомых...
Эволюция традиционно понимается как перебор множества небольших изменений в организме и выбор самого подходящего к конкретным условиям среды. В любом живом существе постоянно происходят генетические мутации, которые могут приводить к…
Насекомым, у которых огромные прыжки — один из главных способов перемещения, приходится решать серьёзную механическую задачу. Кузнечики, блохи и прочие прыгуны преодолевают в прыжке расстояние, во много раз превышающее длину…
В наших клетках для каждого признака существует как минимум две копии гена — одна от матери, другая от отца. (Варианты, когда ген присутствует в нескольких копиях, сейчас не рассматриваем.) Клетка…
Палеонтологи откопали в Испании останки млекопитающего, жившего в середине мелового периода. Оказалось, что это существо было покрыто иголками, подобно современным ежам, и при этом страдало от грибкового заболевания. Spinolestes xenarthrosusК такому…
Наблюдения за самками японского перепела Coturnix japonica убедили группу биологов из Франции и Австрии в том, что у птиц социальное окружение родителей может оказывать воздействие на потомство. Японский перепел (фото shen9145)Механизм…
Разные виды зверей сильно различаются пропорциями тела: достаточно взглянуть на кошку, летучую мышь и тушканчика. Очевидно, внешний облик животных не в последнюю очередь зависит от того, как формируются кости и…
Хендзин Рю (Heungjin Ryu) из Института изучения приматов университета Киото (Япония) и его коллеги установили, что шимпанзе бонобо с возрастом так же как и люди могут приобретать дальнозоркость. Ученые заметили это, наблюдая за…
Зоологи давно используют достижения молекулярной биологии в своих целях. Например, о родственно-эволюционных связях между группами животных куда проще судить, имея на руках последовательность генома. Но в этом смысле разным животным…
Ученые выявили новый вид гигантских черепах, обитающих на Галапагосских островах. Их численность составляет всего 250 особей, поэтому вид нуждается в особой охране. Chelonoidis donfaustoiОб этом говорится в статье, опубликованной в журнале…