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.
Самыми маленькими насекомыми на Земле считаются осы-наездники Megaphragma (семейство Trichogrammatidae) и Kikiki (Mymaridae), а так-же жуки Scydosella musawasensis из семейства Ptiliidae. Длина тела ос не превосходит 0,2 мм, что меньше размера инфузории-туфельки, а длина тела жуков чуть больше 0,3 мм.
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.
опубликована в журнале ZooKeys.
К такому выводу пришел Алексей Поливов, заведующий кафедрой энтомологии биологического факультета МГУ, чья статьяСамыми 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 выяснили, что некоторые паразитические осы заражают своих жертв при помощи миниатюрной цинковой «пилы». Ученые надеются, что их открытие поможет в разработке новых технических устройств для бурения.
опубликованы в журнале Journal of Experimental Biology.
Результаты исследования, проведенного специалистами из Индийского института науки в Бангалоре,Известно, что паразитические осы-наездники откладывают свои яйца в личинки других насекомых. Зачастую для этого им приходится пробуравливать своим яйцекладом жесткие ткани растений. Авторы статьи решили изучить эту особенность их поведения на примере осы Apocryta westwoodi grandi, которая заражает насекомых, живущих в незрелых фигах.
Длина яйцеклада этих ос составляет 7-8 миллиметров, а ширина - всего 15 микрометров. На верхушке его верхней створки ученые рассмотрели заостренные зубцы. Просветив их рентгеновским излучением, исследователи выяснили - зубцы обогащены цинком. Благодаря металлическим включениям по твердости они сопоставимы с цементом, использующимся при изготовлении зубных имплантатов.
«Пила» позволяет яйцекладу осы проникать сквозь твердую оболочку незрелых плодов, а особые сенсоры на концах створок помогают в выборе наиболее подходящего места для откладки яиц. Ученые считают, что по схожей схеме могут быть сконструированы и миниатюрные сверлильные устройства.
Напомним, недавно энтомологи обнаружили на Тайване новый вид паразитических ос, которые используют стрекоз в качестве воздушного транспорта. Осы дожидаются, когда стрекозы отложат яйца, и после этого заражают их.
Источник: infox.ru
Паразиты влияют на поведение тех, на ком паразитируют. Самый известный пример — грибы-зомбификаторы из рода
Ос подселяли к тлям, обитающим в специальных клетках с растениями, и наблюдали за их поведением. Заражённые тли умирали в течение десяти дней. Исследователи проанализировали расположение мёртвых тлей и пришли к выводу, что паразит влияет на поведение жертвы. Но при этом оказалось, что поведение заражённых тлей варьируется от того, кто были родители той личинки, что росла внутри тли.
Для ос важно, чтобы жертва оставалась в живых, пока личинка внутри неё не созреет. А вот заражённой тле разумнее совершить суицид, чтобы не дать личинке паразита развиться и тем самым защитить всю популяцию. Вероятность преждевременной гибели для тли резко возрастает, если она спускается на землю: тут и еды нет, и хищников больше. То есть задача тлей — почувствовав внутри «чужого», бросить растение и спуститься на землю, а задача ос — заставить тлей сидеть на растении как можно дольше.
Однако далеко не все тли после заражения оставались на растении. То есть у ос не всегда получалось подавить волю жертвы и принудить её действовать в интересах паразита. Вероятность того, останется ли тля на растении или пойдёт искать преждевременную смерть, зависела от комбинации генов в личинке осы, причём свою роль играли как отцовские, так и материнские гены. То есть по крайней мере в случае ос и тлей нельзя говорить об однозначной стопроцентной зомбификации, поскольку гены ос, отвечающие за управление поведением жертвы, не обязательно работают с идеальной эффективностью. Иными словами, осы продолжают эволюционную борьбу с тлями за контроль над поведением последних.
Особое внимание, по словам исследователей, привлекает то, что результат зависит, по-видимому, от комбинации родительских генов: для управления тлёй нужна именно эффективная комбинация генов отца и генов матери, а не какой-то конкретный вариант одного-единственного гена. Но пока что биологи не знают, что это за гены и как именно они воздействуют на поведение тлей-жертв.
Результаты экспериментов будут опубликованы в журнале
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
В ответ на атаку гусениц растения выделяют летучие вещества, привлекающие
По словам авторов работы, до сих пор почти никто не обращал внимания на то, что сигналы растения могут привлекать не только паразитоидов первого уровня, но и их врагов. И это, разумеется, следует учитывать при разработке методов защиты сельскохозяйственных культур, которые основаны привлечении естественных врагов гусениц.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Способность размножиться непорочно у животных, которые могут расплодиться и с партнером, и без, передается… через самцов. При этом сам признак — рецессивный.
Организмы-эукариоты (то есть те, чьи клетки содержат ядро и упакованный в него генетический материал) в большинстве случаев размножаются половым способом. Правда, половое размножение не всегда предполагает наличие партнера. Например, и позвоночные (ящерицы, вараны, рыбы), и беспозвоночные (пчелы, осы, муравьи) животные умеют размножаться девственно: из неоплодотворенной яйцеклетки развивается новый организм. Такой способ (партеногенез) позволяет животным достаточно быстро увеличивать численность популяции и, если необходимо, регулировать соотношение полов.
Биологи объясняют, что переход организма от сексуального к асексуальному размножению продиктован не осознанным выбором, а генетическими перестройками (отдаленной гибридизацией или полиплоидией) и внешними стимулирующими факторами: микробами, химическим составом среды, половыми сигналами особей других видов, температурой. Проще говоря, животные, которым не чуждо сексуальное поведение, периодически размножаются без участия партнера не потому, что в популяции прошла «перепись населения», после чего было решено всем быстренько размножиться и восстановить соотношение полов. Нет, в популяциях животных срабатывают биологические, не всегда понятные здравому рассудку ученых механизмы.
Кристоф Сандрок (Christoph Sandrock) и Кристоф Ворбургер (Cristoph Vorburger) из Университета Цюриха (University of Zürich) изучили подоплеку асексуального полового размножения у ос-паразитов Lysiphlebus fabarum. Самки наездников откладывают одиночные неоплодотворенные яйца в тело тли, где они и развиваются во взрослый организм, пожирая изнутри насекомое-хозяина. Размножаясь девственно, Lysiphlebus fabarum производят на свет только дочек. Если в популяции есть и самки и самцы, то из оплодотворенных яиц появляются дочки, из неоплодотворенных – сыночки. То есть в зависимости от сексуальности или асексуальности популяции из неоплодотворенных яиц появляются либо самцы, либо самки. При этом самцы содержат только половину генетического материала (гаплоидный набор хромосом), а самки — полный комплект хромосом.
Кристоф Сандрок и Кристоф Ворбург занялись экспериментальным разведением и генетическим анализом ос-паразитов. Ученые обнаружили одиночную нуклеотидную последовательность (Lysi07), которая отличает ос-девственниц от тех, которые приветствуют сексуальное размножение. Интересно, что последовательность Lysi07 – рецессивная. То есть для того, чтобы самка не только в душé, но и на деле оставалась девственницей, в ее хромосомах должны присутствовать две одинаковых последовательности. Другой вариант этого гена, прижившийся в гомологичной хромосоме, мог бы просто «задушить» рецессивный признак и заставить самку размножаться через секс. Ученые объясняют, что популяции непорочных ос сохряняют целомудренность потому, что последовательность Lysi07 — одиночная: в гомологичной хромосоме нет ни доминатного, ни рецессивного аллеля Lysi07.
Ученые выяснили, что среди отпрысков ос-феминисток (они-то размножаются только партеногенетически) очень редко, но все-таки появляются самцы: на 3000 «новорожденных» самок приходится один самец. Как и полагается, самцы обладают непарным комплектом хромосом, то есть они сформировались из-за ошибки в процессе деления материнской диплоидной клетки. Если самцов скрестить с сексуальными самками, то следующее поколение снова может стать асексуальным. Можно сказать, что девственность «заразна», и «разносчиками» такого поведения становятся самцы, в хромосоме которых присутсвует аллель Lysi07.
В ходе эксперимента в лабораторном улье сформировалось сорок три генетически уникальных линии Lysiphlebus fabarum, которые ранее предпочитали сексуальное размножение, но из-за появления девственного гена пересмотрели свои приоритеты. «С биологической точки зрения «заразное» асексуальное половое размножение имеет важное значение: популяции обновляются генетически, и генотипы асексуальных самок отличаются друг от друга, — пишут авторы исследования в статье Single-locus recessive inheritance of asexual reproduction in a parasitoid wasp, опубликованной в Cell Current Biology. – При этом асексуальное размножение не исчезает вовсе, а генофонд ос-паразитов сохраняет стабильность в последующих поколениях».
Источник: Infox.ru
Оса-наездник Zatypota percontatoria пополнила собою список паразитических видов, которые управляют поведением хозяина. Самой большой известностью среди таких паразитов пользуются грибы рода Cordyceps, поражающие муравьёв и других насекомых, и токсоплазмы. Грибы заставляют муравьёв искать удобное для созревания и высевания спор место, а токсоплазма принуждает грызунов идти прямо в пасть кошки, внутри которой паразит может размножаться.
Жертвами осы Zatypota percontatoria стали пауки-тенётники. Заражённый паук служит инкубатором для личинки осы, которая в итоге съедает своего хозяина. Исследователи из Университета Масарика (Чехия) наблюдали, как изменяется поведение пауков двух видов после заражения. Перед выходом личинки из хозяина наружу паук сплетает специальное убежище, плотный паутинный кокон или купол (это определяется видом паука). Суть в том, пишут ученые в журнале PLoS ONE, что здоровые пауки плетут такие коконы либо для защиты потомства, либо чтобы самим переждать в них зиму.
Ну а личинка осы заставляет своих восьминогих хозяев заниматься этим летом, и ни о каком потомстве тут речи, естественно, нет. Просто личинке нужно убежище, где её в состоянии куколки никто не побеспокоит. После того как паук заканчивает заказанную работу, личинка наездника убивает хозяина, доедает его и начинает метаморфоз. Как именно ей удаётся получить контроль над поведением паука, исследователи пока сказать не могут. Вариантов может быть два: либо паразит вмешивается в эндокринную систему хозяина, либо действует на уровне нейромедиаторов.
Повышая или понижая выработку тех или иных веществ, личинка может вызвать нужную поведенческую реакцию. Кстати говоря, считается, что токсоплазма влияет на мозг именно через вмешательство в систему нейромедиаторов. Более того, она способна таким образом воздействовать на поведение не только грызунов, но и человека. Так что, возможно, исследования взаимоотношений ос-наездников с их членистоногими хозяевами могут оказать пользу медицине.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
16-03-2017 Просмотров:5977 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Пауки съедают примерно 400-880 миллионов тонн насекомых каждый год, что равно массе мяса, съедаемой человечеством, и примерно в два раза больше, чем масса всех людей на Земле, говорится в статье, опубликованной в журнале Science of Nature. "Эти...
08-04-2013 Просмотров:13826 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
Среди теорий о возникновении жизни на Земле особой популярностью пользуется гипотеза мира РНК. РНК, как известно, может служить катализатором, и на заре жизни такие молекулы РНК могли одновременно и нести...
14-01-2013 Просмотров:12875 Новости Эволюции Антоненко Андрей
3D-реконструкция спинного хребта четвероногих показала, что первые сухопутные животные передвигались подобно современным тюленям. Ихтиостега (реконструкция Джулии Молнар)В числе участников исследования была ихтиостега — зубастое создание свирепого вида, жившее 374−359 млн лет...
16-07-2016 Просмотров:6416 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Палеонтологи выяснили, что появление цветковых растений не повлияло на эволюцию орнитопод, одной из самых успешных групп растительноядных динозавров. Вплоть до последнего момента эти существа оставались специалистами по хвойным растениям. К такому выводу пришли британские...
15-07-2015 Просмотров:7287 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Археологи нашли в Пермском крае кости трогонтериевого слона, вымершего более 200 тыс. лет назад. Об этом ТАСС рассказали в среду в Пермском краеведческом музее, который занимается раскопками. Трогонтериевый слон"Трогонтериевый слон является...
Исследованием занимались палеонтологи из берлинского музея естественной истории; его результаты опубликованы в журнале Nature. Изучая окаменелые останки различных земноводных, специалисты обнаружили способности к регенерации у двух групп ископаемых амфибий: Micromelerpeton и Sclerocephalus. Их лапы, пальцы и хвосты во многих…
Вышли сразу две интересных научных статьи, посвященные гремучим змеям (подсемейство ямкоголовые, лат. Crotalinae). Первое исследование, которое выполнили ученые из Университета Висконсин-Мэдисон и Техасского университета в Кингсвилле (США), под руководством профессора…
Ученые обнаружили на Мадагаскаре новый вид гекконов с необычно крупной чешуей, которую те сбрасывают в момент опасности. Изучение этой рептилии может подсказать новые способы лечения пациентов при ожогах и раке…
Перед вами реконструкция двухголовой ящерицы Hyphalosaurus lingyuanensis из нижнемеловых отложений Китая. Среди ныне живущих рептилий такая аномалия развития встречается нечасто, а среди ископаемых позвоночных это и вовсе единственный пример. Двухголовая ящерица Hyphalosaurus lingyuanensisКитай известен…
Одна из групп динозавров использовала для драки собственные головы, бодаясь не хуже современных баранов. Доказать это ученым удалось после тщательного изучения повреждений окаменевших черепов. Схватка пахицефалозавров В наше время довольно сложно…
Палеонтологи нашли в Китае останки примитивных многоклеточных существ, похожих на своеобразные зубастые "мешки". Эти создания претендуют на звание древнейших предков человека, позвоночных животных и морских ежей, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature. Saccorhytus coronarius"В прошлом нам…
Одними из первых в животном мире челюсти и зубы отрастили панцирные рыбы. Они были похожи на твердые бугристые пластинки, которые формировались постепенно по мере роста рыбы. По крайней мере так…
Остатки древнего дельфина раскопали в Новой Зеландии местные палеонтологи. В черепе ископаемого существа сохранились следы звукового локатора, который современные дельфины используют для ориентации в пространстве и поиска добычи. Papahu taitapu, как…
Предварительный анализ изображений, полученных зондом Dawn, показал странные овраги, которые придают форму стен геологически молодым кратерам гигантского астероида Веста. Пример длинных, узких, извилистых балок в кратере Корнелия (здесь и ниже изображения…