Палеонтологи открыли "пропавшее звено" между древними биолюминесцентными насекомыми и современными светлячками — исключительно хорошо сохранившегося жука, заключенного в янтаре сто миллионов лет назад. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Светящиеся жуки — светляки, златки, фенгодиды и их сородичи, всего более 3500 описанных видов, — самые распространенные биолюминесцентные наземные животные. Они используют свет для отпугивания хищников, привлечения самок, а некоторые самки — и для того, чтобы подманить и съесть ничего не подозревающих самцов.

Большинство светящихся жуков попадают в гигантское надсемейство Elateroidea, насчитывающее около 24 тысяч известных видов. Еще тысячи видов ждут своего описания. Исторически, несмотря на видовое разнообразие, эволюция биолюминесценции у жуков до сих пор плохо изучена. Поэтому открытие китайскими, британскими и чешскими учеными хорошо сохранившегося светящегося жука мелового периода — это важное палеонтологическое событие.

"Многие светопродуцирующие жуки довольно маленькие и имеют мягкое тело, поэтому их палеонтологическая летопись скудна, — приводятся в пресс-релизе Бристольского университета слова одного из авторов исследования доктора Чэньян Цай (Chenyang Cai). — Однако это новое ископаемое, найденное в янтаре из северной Мьянмы, исключительно хорошо сохранилось, даже световой орган не поврежден".

По мнению авторов, наличие светового органа на брюшке самца насекомого, которому ученые дали имя Cretophengodes azari, говорит о том, что жуки были способны излучать свет уже 100 миллионов лет назад.

"Недавно обнаруженная окаменелость, сохраненная в янтаре с реалистичной точностью, представляет собой вымершего родственника светлячков из живых семейств Rhagophthalmidae и Phengodidae", — говорит Ян-Да Ли (Yan-Da Li) из Нанкинского института геологии и палеонтологии (NIGP) и Пекинского университета, также принимавший участие в исследовании.

"Elateroidea - одна из самых разнородных групп жуков, с которой энтомологам всегда было очень трудно иметь дело, особенно потому, что важные анатомические инновации развивались много раз независимо в несвязанных друг с другом группах. Открытие нового ископаемого семейства жуков-элатероидов имеет большое значение, потому что оно помогает пролить свет на эволюцию этих удивительных насекомых", — отмечает еще один соавтор статьи Эрик Тихелка (Erik Tihelka) из Школы наук о Земле.

Авторы предполагают, что светопродукция изначально развивалась у мягких и уязвимых личинок жука в качестве защитного механизма для отпугивания хищников.

"Ископаемые остатки показывают, что в меловом периоде светопродукция была взята на вооружение и взрослыми особями. При этом она стала выполнять и другие функции, такие как поиск партнеров", — объясняет Робин Кундрата, эксперт по элатероидным жукам из Университета Палацкого в Чехии.

Интересно то, что самцы и самки нового вида, скорее всего, сильно различались внешним видом и размерами, также как у современных краснокрылых жуков Platerodrilus, чьи бескрылые самки известны как "жуки-трилобиты".

Источник: РИА Новости

Новое доисторическое насекомое, названное в честь Чарльза Дарвина, поставило под сомнение представление о том, что появление цветковых растений в конце эры динозавров привело к появлению первых опылителей, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

"Открытие этого опылителя голосеменных растений крайне важно для нас, так как оно говорит о наличии четырех типов опылителей, существовавших задолго до начала эпохи доминирования цветковых растений. Все эти типы существуют сегодня, хотя их первые представители вымерли. Более того, потомки этих жуков существуют до сих пор, только они теперь опыляют цветковые растения", — рассказывает Конрад Лабандейра (Conrad Labandeira) из Смитсоновского музея естественной истории в Нью-Йорке (США).

Традиционно считается, что первые цветковые растения, появившиеся на Земле около 100 миллионов лет назад, в начале мелового периода, произвели революцию в мире флоры и растительноядных существ. Их главным оружием в конкурентной борьбе с папоротниками и прочими голосеменными растениями стало то, что они заручились поддержкой новых союзников — насекомых и прочих опылителей.

Насекомое Дарвина, уничтожившее миф о связи цветочных растений и опылителейОпыление цветков при помощи насекомых в обмен на порции нектара и другой пищи помогло современным растениям быстро вытеснить саговники, папоротники и другие голосеменные растения, опиравшиеся на ветер в опылении и разносе своих семян. Их сверхбыстрое распространение в середине и конце мелового периода, как считают сегодня некоторые ученые, могло даже послужить причиной или ускорить вымирание динозавров, не способных есть жесткие листья и ветви цветковых растений.

Лабандейра и его коллеги сделали открытие, которое заставляет усомниться в ведущей роли насекомых в этом процессе. Изучая кусочки янтаря, найденные в Испании в отложениях середины Юрского периода, ученые нашли в одном из них жука, похожего по своей анатомии и размерам на современных жуков-узкокрылок, питающихся пыльцой растений.

На этом сходства между ними не заканчивались- жук, получивший имя Darwinylus marcosi, был со всех сторон облеплен зернами пыльцы, чье общее количество, по подсчетам ученых, превышало сотню. Эта пыльца, как показывает возраст кусочка янтаря и форма ее зерен, принадлежала не раннему цветочному растению, а какому-то вымершему виду саговников.

Как считает Лабандейра, это открытие говорит о том, что традиция опылять свои соцветия при помощи насекомых  была "изобретена" не цветочными растениями, а их предшественниками, которые наладили "партнерские" отношения с беспозвоночными как минимум за 35 миллионов лет до появления цветочных растений, в то время, когда жили Darwinylus marcosi.

По словам палеонтолога, его коллеги уже находили других насекомых, предположительно опылявших голосеменные растения, однако узкокрылки Darwinylus marcosi стал первыми существами, о ком это можно сказать однозначно.

То, что современные узкокрылки перешли на питание пыльцой современных растений, говорит о том, что их предыдущие партнеры по каким-то причинам не выдержали конкуренции с цветковыми растениями, и это вынудило узкокрылок "перепрофилироваться" и занять новую экологическую нишу.

Почему это произошло, и почему цветы победили папоротники, саговники, гингко и хвойные растения в этой борьбе, ученые пока не знают.  Возможно, что новые янтарные находки прольют свет на этот вопрос.

Источник: РИА Новости

Российский энтомолог уточнил размеры жука , который считается самым маленьким свободно живущим насекомым. Оказалось, что самые крошечные представители этого вида не превышают по длине трети миллиметра.

Самый маленький жук Scydosella musawasensisК такому выводу пришел Алексей Поливов, заведующий кафедрой энтомологии биологического факультета МГУ, чья статья опубликована в журнале ZooKeys.

Самыми маленькими насекомыми на Земле считаются осы-наездники Megaphragma (семейство Trichogrammatidae) и Kikiki (Mymaridae). Длина их тела не превосходит 0,2 мм, то есть по размерам они уступают инфузории-туфельке. Тем не менее, личинки этих ос ведут паразитический образ жизни и потому они не могут быть признаны свободноживущими насекомыми.

Среди последних пальма первенства по части миниатюрности принадлежит жуку Scydosella musawasensis из семейства Ptiliidae. Этот жук, живущий в грибах, был открыт в Никарагуа в 1999 году. Было известно, что его размер составляет около 0,3 мм - следовательно, этот жук оставляет позади муху Euryplatea размером 0,4 мм. Однако в руки ученым попало лишь считанное количество особей Scydosella, поэтому оставалось неясным, насколько сильно варьирует длина его тела.

Полилову удалось собрать в Колумбии еще 85 представителей Scydosella musawasensis. Измерения показали, что длина самых мелких из них равна 0,325 мм, а длина самых крупных - 0,352 мм. Интересно, что в Колумбии жук был пойман на другом виде грибов, чем в Никарагуа. Это доказывает, что его гастрономические предпочтения весьма широки.

Источник: infox.ru

Энтомологи проследили за эволюционной историей жуков, самой разнообразной группы живых существ на планете. Выяснилось, что жуков так много из-за того, что они не были подвержены вымираниям.

Окаменевший жукОб этом говорится в статье американских ученых из Университета Колорадо, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.

Жуки – это самая разнообразная группа организмов на Земле. В настоящее время описано более 380 тысяч видов данного отряда. В отличие от ряда других насекомых, жуки хорошо сохраняются в ископаемом состоянии благодаря своим жестким надкрыльям. Поэтому чтобы выяснить, почему жуки так многочисленны, авторы статьи решили обратиться к их палеонтологической летописи.

Всего ученые проанализировали находки 5553 видов жуков, обнаруженных в осадочных отложениях и янтарях (всего 221 местонахождение). Они относятся к 35 вымершим семействам и 113 современным. 66 современных семейств жуков не известны в ископаемом состоянии – как правило, такие семейства насчитывают небольшое число видов или же живут под корой, в грибах и других специфических местах, что затрудняет их попадание в палеонтологическую летопись.

Выяснилось, что пика своего разнообразия сравнительно немногочисленные в наши дни подотряды жуков Archostemata, Myxophaga и Adephaga достигли в раннем триасе. Тогда же впервые появляются представители подотряда Polyphaga (к нему в настоящее время относится 90% видов жуков). До ранней юры подотряд Polyphaga не превосходит по числу семейств остальные подотряды, однако затем он становится всё разнообразнее, тогда как Archostemata, Myxophaga и Adephaga начинают медленно приходить в упадок.

Интересно, что на уровне семейств подотряд Polyphaga на протяжении своей истории имел практически нулевую скорость вымирания – то есть семейства этого подотряда появлялись, но затем не исчезали, доживая до наших дней. В частности, не затронуло Polyphaga массовое вымирание на рубеже мела и палеогена, которое пагубно сказалось на многих животных и растениях. Такая низкая скорость вымирания, как у Polyphaga, практически не встречается у других групп организмов.

Как отмечают авторы статьи, ключевой вопрос, на который надо ответить, чтобы найти причины разнообразия жуков – почему представители Polyphaga, самого разнообразного подотряда жуков, были так устойчивы к вымираниям. Возможно, причины кроются в их диете – если представители Archostemata точат ходы в древесине, Myxophaga питаются преимущественно водорослями, а Adephaga являются хищниками, то среди Polyphaga обычны все эти жизненные стратегии.

Источник: infox.ru

Янтарь возрастом 52 млн лет сохранил до наших дней останки одного из самых первых в истории социальных паразитов. Жук Protoclaviger trichodens, по мнению палеонтологов, селился в жилищах древних индийских муравьев, обеспечивая себе одновременно и кров, и защиту, и пищу.

Protoclaviger trichodens "Хотя сегодня муравьи являются неотъемлемой частью большинства наземных экосистем, во времена протоклавигера они только начинали свой путь к успеху. Эти жуки проникали внутрь колоний, обманывая муравьев и используя их, – рассказал ведущий автор исследования Джозеф Паркер, научный сотрудник американского Музея естественной истории. – Это история не только о жуках, но и о муравьях: очевидно, уже в те времена их гнезда были достаточно вместительными и богатыми ресурсами, чтобы привлекать подобных суперспециализированных насекомых. И когда муравьи "экологически взорвались", превратившись в доминирующих животных, жуки вроде протоклавигера "взорвались" вместе с ними".

Сегодня науке известно порядка 370 видов жуков семейства Clavigeritae, известных своей мирмекофилией. Они вырастают до размеров в 1-3 мм, и каким-то образом ухитряются пробираться через муравьев-охранников, защищающих входы в гнездо. Обычных чужаков стражники распознают и разрывают на части, а вот ощупников, как еще называют Clavigeritae, беспрепятственно пропускают внутрь, на горе собственным личинкам, которыми эти жуки питаются.

"Такой образ жизни имеет массу преимуществ, – продолжает Паркер. – Жуки живут в гнезде с климат-контролем, которое хорошо защищено от хищников, и могут выбирать себе пищу из яиц и муравьиной молоди. Кроме того, муравьи-рабочие сами приносят им питательную жидкость прямо ко рту". Взамен ощупник с помощью растущих на брюшке толстых волосков-трихом выделяет некое химическое вещество, которое очень любят слизывать муравьи. Как предполагают ученые, это вещество стимулирует их еще сильнее кормить жуков, а не уничтожать их.

Обнаруженный в эоценовых янтарях Индии Protoclaviger trichodens очень похож на своих современных потомков, но обладает по сравнению с ними рядом примитивных качеств. Например, его брюшные сегменты еще не слились в один, гарантирующий более серьезную защиту при нападении муравьев.

"Protoclaviger представляет собой настоящее переходное ископаемое, – сообщил Паркер. – Он знаменует собой большой шаг по пути, который ведет к высокоспециализированным социальным паразитам, и помогает нам выяснить последовательность событий, в итоге приведших их к разработке своей сложной морфологии".

Истчоник: PaleoNews

Чередование растительных культур на сельскохозяйственных полях преследует две цели. Во-первых, у разных растений разные требования к почве, и, варьируя культуры, мы защищаем почву от истощения по какому-то одному показателю: если кукуруза предпочитает вещество А, а соя благоволит веществу Б, то в год сои почва восстанавливает вещество А, которого стало много меньше после года кукурузы. Во-вторых, ротация культур предотвращает вспышки численности вредителей. Многие из них предпочитают питаться на ограниченном наборе видов и просто уходят с поля, если не могут найти то, что им нужно. На следующий год можно сажать то, чего в прошлом году хотелось вредителям, ибо их просто не будет. 

Кукурузный жук. (Фото Coastlander.) Но иногда такой способ борьбы с вредителями даёт осечку, как это случилось, например, с кукурузным жуком (западным кукурузным корневым листоедом) Diabrotica virgifera virgifera.

Чередуя кукурузу, которой питается этот жук, с соей, американским фермерам довольно долго удавалось держать численность вредителя под контролем. Личинки жука живут под землёй, на корнях кукурузы, и, превратившись во взрослых насекомых, они ещё какое-то время остаются там же, чтобы отложить яйца рядом с источником пищи. Если же на месте кукурузы окажется соя, у которой есть специальные системы защиты от жука, 70% личинок погибает.

Но в какой-то момент этот способ перестал работать, и «соерезистентный» жук отправился на завоевание Америки. 

Исследователям из Университета Иллинойса в Урбане и Шампейне (США) удалось выяснить, что позволило кукурузному жуку приспособиться к смене культур. Во-первых, жуки стали откладывать яйца не только на корнях кукурузы, но и на корнях других растений. А во-вторых (и в-главных), они обрели способность питаться именно соей. А помогли им в этом желудочно-кишечные бактерии. 

Устойчивость жуков к сое оказалась такова, что вместо 70% личинок погибало всего 20%. Но если жуков обрабатывали антибиотиком, то их выживаемость падала до прежнего уровня. Дальнейшие исследования подтвердили, что микрофлора у устойчивых жуков сильно отличается от микрофлоры обычных вредителей: некоторые виды бактерий наблюдались только у устойчивых насекомых.

Действие сои на жуков заключалось в подавлении пищеварительных ферментов, но в присутствии бактерий ферменты у насекомых работали по-прежнему. 

Пока не очень ясно, то ли бактерии сами производят нужный фермент на замену тому, чью активность подавила соя, то ли они освобождают от влияния сои собственные ферменты жуков. Так или иначе, в борьбе с вредителями нужно учитывать, что их устойчивость к ядам может возникнуть не только из-за их собственных генетических мутаций, но и в силу вот такой помощи со стороны бактериальных (и, возможно, не только бактериальных) симбионтов.

Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.

Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА

Изучив два новых вида жуков с острова Новая Каледония, ученые сделали еще одно открытие — в их пищеварительном тракте они нашли новые виды растений.

Два новых вида жуков (Arsipoda geographica и Arsipoda rostrata) с острова Новая Каледония в Тихом океане Два новых вида жуков (Arsipoda geographica и Arsipoda rostrata) на острове Новая Каледония в Тихом океане обнаружила группа ученых под руководством доктора Хесуса Гомеса-Суриты (Jesús Gómez-Zurita) из Института эволюционной биологии (Барселона, Испания). Свое открытие биологи сделали при помощи анализа митохондриальных ДНК этих представителей отряда жесткокрылых.

Что едят жуки

Чтобы лучше понять экологию этих видов и выяснить рацион их питания, ученые провели анализ ДНК хлоропластов листьев растений, которые находились в их желудочно-кишечном тракте. Оказалось, что Arsipoda geographica питается тропическими растениями семейства мирсиновые (Myrsinaceae). А другой жук -- Arsipoda isola ест исключительно представителей семейства вересковые (Vaccinioideae).

Пышная растительность горного массива Col de Roussettes в Новой Каледонии. Место, где ботаникам предстоит открыть множество новых видов «Удивительно, но последовательность ДНК растений, которую мы определили в желудочно-кишечном тракте жуков, не совпадает ни с одним известным видом, растущим на Новой Каледонии и близлежащих островах. Это говорит о том, что мы очень мало знаем о разнообразии растений этого региона. Вероятно, там произрастает гораздо больше видов, чем предполагалось до сих пор», — говорит доктор Гомес-Сурита.

Впрочем, несмотря на относительную молодость острова и слабую изученность его флоры и фауны, его считают одним из основных центров биоразнообразия Земли.

Описание новых видов можно найти в статье Гомеса-Суриты и его коллег, опубликованной в последнем номере журнала Journal of Natural History.

Источник: Infox.ru

Двигаясь с навозным шаром, скарабеи придерживаются курса, который позволяет им максимально быстро удалиться от навозной кучи. Курс движения жуки прокладывают «на глаз» и, чтобы подтвердить его правильность, время от времени «проводят рекогносцировку» с вершины собственного навозного шара.

Скарабей за работой (фото ruslou)Когда жук-скарабей находит навозную кучу, он отщипывает от неё кусочек, формирует из него шарик и катит его прочь, чтобы спрятать в укромном месте. Удаляясь от навозной кучи, жук придерживается исключительно прямого курса; это особенно удивительно, если учесть, что навозный шарик насекомое катит задними лапами, находясь в положении вниз головой. Жуку важно как можно скорее удалиться от навозной кучи, так как вблизи неё можно столкнуться с сородичами, которые предпочтут отобрать чужую «добычу», а не скатывать собственный шарик.

Как навознику удаётся при этом не сбиваться с прямого пути? Считается, что в его распоряжении находится множество «компасов»: жук может ориентироваться по солнцу, по луне, по плоскости поляризованного света, по магнитному полю Земли, наконец, по каким-то деталям ландшафта. Исследователи из Лундского университета (Швеция) и Университета Витватерсранда (ЮАР) сумели выяснить, как жук, катящий навозный шар, сверяется с выбранным курсом.

Существует давно известная особенность поведения скарабеев, когда они забираются на шар и крутятся вокруг своей оси. Древние египтяне считали, что таким образом жуки приветствуют солнце. Впоследствии энтомологи выяснили, что чаще всего жук выполняет этот странный танец ещё на навозной куче, перед тем как удалиться с шариком прочь.

Авторы работы предположили, что цель этого странного танца заключается в прокладывании курса, а периодические остановки в пути — чтобы потанцевать — нужны для подтверждения правильности выбранного направления. В статье, опубликованной в сетевом журнале PLoS ONE, энтомологи описывают простой, но элегантный эксперимент, который позволил им подтвердить эту гипотезу. Скарабей катил шарик по специальному жёлобу, и в какой-то момент учёные поворачивали этот жёлоб так, чтобы направление движения жука менялось на противоположное. Скарабей останавливался, залезал на шарик, крутился на месте, затем слезал и... начинал двигаться в противоположном направлении!

Тот же ритуал жуки выполняли, если на время утрачивали контроль над шариком или сталкивались с препятствием. Во всех случаях им требовалось подтвердить курс, чтобы ненароком не вернуться к навозной куче и не столкнуться с конкурентами.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА