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
09-04-2018 Просмотров:2797 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Благодаря современным методам исследования и новым открытиям палеонтология многое прояснила в эволюции летающих живых существ. Птерозавры, ихтиорнисы, энанциорнисы, микрорапторы сотни миллионов лет царили в воздушном пространстве, но в итоге уступили место птицам. РИА Новости...
14-04-2014 Просмотров:6996 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Современные представители паукообразных из отряда Opiliones широко известны под именами жнецов, сенокосцев и "коси-сено". Как показали исследования британских ученых, живущие бок о бок с нами жнецы являются почти точными копиями...
22-02-2017 Просмотров:5833 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
В научном мире вновь разгорелись споры вокруг одного из самых загадочных ископаемых организмов - туллимонстра. Ученые поставили под сомнение недавние попытки отнести его к рыбам, так что статус этого существа...
28-01-2013 Просмотров:14402 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Американский суслик — зверь в некотором роде уникальный: во время зимней спячки температура его тела может опускаться до –4 ˚C, что является рекордом среди млекопитающих, засыпающих на зиму. Причём исследователи...
24-02-2013 Просмотров:23449 Эукариоты (Eucaryota) Антоненко Андрей
Считается, что фагоцителла (др. название – паренхимелла) является предком всех многоклеточных животных. Фагоцителла состоит (подобно личинке современных низших многоклеточных – паренхимуле) из слоя поверхностных клеток – эктодермы, или кинобласта и...
Одинокая самка горбатого кита (Megaptera novaeangliae) проплыла от Бразилии до Мадагаскара. Это рекорд не только для данного вида, но и для всех млекопитающих, утверждают Питер Стивик (Peter Stevick) и его…
Оказывается, уровень болевых ощущений можно определить по выражению «лица» животного. Изменение формы носа и щёк у кролика, испытывающего боль (здесь и ниже фото авторов исследования)Животные, как и человек, могут испытывать боль,…
Палеонтологи нью-йоркского Музея естественной истории подтвердили американскую поговорку о том, что в Техасе все большое. Они "выловили" в отложениях каменноугольного периода этого штата остатки гигантской акулы, на фоне которой другие…
Ученые нашли в Аризоне останки крайне необычного древнего звероящера, который продолжал откладывать яйца, подобно рептилиям, но при этом имел сложные зубы, как млекопитающие. Его открытие поможет понять, когда появились древнейшие предки людей, пишут…
Биологи Иэн Джонстон (Iain Johnston) из университета Бирмингема и Бен Уильямс (Ben Williams) из Кембриджского университета выяснили, как митохондриям — органеллам и «энергетическим станциям» живых клеток — удалось на протяжении…
Эволюция происходит на всех уровнях жизни, и белковые молекулы эволюционируют точно так же, как птицы и звери. Но если к эволюции животных мы уже более или менее привыкли, то в…
Российские палеонтологи изучили необычных попутчиков - устриц, прираставших к раковинам юрским аммонитов. Выяснилось, что уникальные адаптации этих двухстворчатых моллюсков свидетельствуют об их принадлежности к отдельному роду. АммонитыК такому выводу пришли Владимир…
Когда пчела находит цветы, в которых много нектара, она возвращается в улей и сообщает товарищам, куда лететь. Примерно так же, по словам учёных из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США), поступают…
Связка недавних генетических исследований показала, что современный человек занимался сексом с неандертальцами тысячи лет назад, когда две группы бродили по планете плечом к плечу. Однако кости, оставленные этими видами, не…