Новые расчеты, публикуемые журналом The American Naturalist, позволили исправить давнюю ошибку. На нашей планете, оказывается, живет не несколько десятков миллионов видов живых организмов, а «лишь» несколько миллионов. Столь крупная ошибка закралась в предыдущие расчеты, считают ученые университета Мельбурна, из-за того, что была сильно завышена численность видов тропических насекомых, самой многочисленной и одной из самых трудных для изучения групп живых организмов.

Ошиблись с насекомыми Взяться за расчеты профессора Эндрю Гамильтона заставил интересный парадокс: как ни странно, но мы больше знаем о количестве звезд в нашей галактике, чем о живых организмах на своей планете.

«Неточности в наших представлениях о численности видов живых организмов, -- объясняет профессор Гамильтон, -- возникли благодаря одной из их групп -- тропическим артроподам (членистоногим), самому многочисленному типу животных, который включает в себя насекомых, пауков, клещей и подобные им организмы. Раньше их численность варьировалась от нескольких миллионов до 100 млн видов».

Для уточнения прежних расчетов Эндрю Гамильтон с помощниками применил технику моделирования возможностей, которой часто пользуются банкиры для подсчета уровня риска тех или иных финансовых операций и сделок. Выяснилось, что существует 90-процентная вероятность того, что на Земле живет от 2 до 7 млн видов артроподов (наиболее вероятное число -- 3,7 млн).

Несмотря на 250 лет таксономических исследований, около 70% артроподов до сих пор остается практически неизвестными науке и ждет своего описания. Если прибавить к ним приблизительно 50 тыс. видов позвоночных животных (птиц, млекопитающих, амфибий и рептилий), 400 тыс. растений и порядка 1,3 млн других организмов (в основном микроорганизмов за исключением бактерий, о которых наука знает мало), то общее количество живых организмов, с которыми нам приходится делить Землю, составляет приблизительно 5,5 млн видов.

Уточнение числа видов живых организмов проведено в Международный год биоразнообразия и имеет не только теоретическую, но и практическую ценность. Оно позволит более реалистично оценить темпы исчезновения некоторых животных. Уровни исчезновения живых организмов обычно рассчитываются исходя из ареала проживания того или иного вида, но для того чтобы знать, сколько видов вымерло, необходимо иметь сведения, сколько их было. Очевидно, считает профессор Гамильтон, что уменьшение числа видов живых организмов на Земле делает сложившуюся сейчас ситуацию еще более тяжелой, чем считалось ранее, и дает сторонникам теории, гласящей, что сейчас шестой период массового вымирания животных, новые аргументы.

Ранее неоднократно делались попытки уточнить численность видов живых организмов на планете при помощи разнообразных методик, но они зачастую давали результаты, которые сильно отличались друг от друга. Профессор Гамильтон так же, как остальные ученые, брал за основу количество видов насекомых, например жуков, обитающих в кроне «среднестатистического» дерева в тропическом лесу, но в отличие от них применял и теорию вероятностей.

Источник: ВРЕМЯ НОВОСТЕЙ

На западе Индии ученые нашли уникальный янтарь. Он образован смолой деревьев семейства диптерокарповых. В янтаре ученые обнаружили множество насекомых, растений и грибов. Особые свойства янтаря позволили аккуратно выделить эти включения, совершенно не повредив их.

Месторождение янтаря подарило биологам 100 видов древних жителей Земли Международная группа исследователей под руководством профессора Йеса Руста (Jes Rust) из Университета Бонна обнаружила в камбейских сланцах в штате Гуджарат на западе Индии 150 кг янтаря. Этот камбейский янтарь, возраст которого составил, по подсчетам ученых, примерно 50 млн лет, оказался удивительно богат ископаемыми останками животных, растений и грибов. Проанализировав их видовой состав, палеобиологам удалось сделать несколько важных открытий относительно происхождения индийской флоры и фауны.

Путешествие Индийской плиты

Биота Индии всегда считалась уникальной. Ведь, как думали ученые, Индия долгое время находилась в изоляции — после того, как произошло ее отделение от Африки, и до момента присоединения к Азии. «У Индии богатая геологическая история. Индийская плита вместе с Мадагаскаром отделилась от Африки в середине юры примерно 160 млн лет назад, Индия же отделилась от Мадагаскара в середине мелового периода, примерно 90 млн лет назад. И тут же Индийская плита начала стремительное движение в сторону Азии (со скоростью 15−25 см в год). Момент столкновения двух плит, который привел к образованию крупнейшего горного массива Гималаев, произошел примерно 50 млн лет назад», — напоминает Руст.

Камбейский янтарь

Анализ химического состава янтаря позволил ученым выяснить, что он образован смолой деревьев семейства диптерокарповых (Dipterocarpaceae), которые, по словам авторов, доминировали 50 млн лет назад в лесах Индии, впрочем, так же, как и сейчас. Этот янтарь отличается невысокой степенью полимеризации, его поверхность часто может быть мягкой и даже липкой. Но что особенно важно, он растворим в хлороформе. Это свойство камбейского янтаря очень помогло исследователям. Опустив находку в растворитель, они смогли выделить все включения биоты, абсолютно не повредив их. «Насекомые прекрасно сохранились. Это все равно, что обнаружить целого динозавра, а не только отдельные его кости. Мы могли увидеть все детали. Это просто поразительно», — говорит Руст.

Всего из камбейского янтаря ученые достали 700 особей членистоногих, которых отнесли к 100 видам и 55 семействам. Прекрасная сохранность образцов позволила ученым провести их филогенетический анализ. Как утверждают авторы, все виды имеют близкое родство с азиатскими и даже европейскими представителями. По мнению профессора Руста, по мере того, как индийская плита двигалась к Азии, ее осколки формировали небольшие острова, через которые виды из Европы и Азии попадали на Индийскую плиту. «Мы считаем, что до того, как произошло столкновение Индии и Азии, образовался целый архипелаг. Наше исследование показывает, что именно тогда началось перемешивание европейской, азиаткой и индийской флоры и фауны», — подчеркнул Руст.

Статья профессора Руста и его коллег Biogeographic and evolutionary implications of a diverse paleobiota in amber from the early Eocene of India опубликована в последнем номере журнала PNAS.

Источник: infox.ru

Геологическая летопись свидетельствует о том, что в древности (каменноугольном периоде) существовали насекомые с гигантским размахом крыльев — до 70 см. Обычно это объясняется более высокой концентрацией кислорода в атмосфере.

Американским учёным удалось вырастить гигантских насекомых Исследователи из Университета штата Аризона (США) под руководством Джона Ванденбрукса отважились на серию небывалых экспериментов, дабы своими глазами увидеть, как различные уровни кислорода влияют на эволюцию. Для этого в лабораторных условиях учёным пришлось растить мутантов: тараканов, стрекоз, кузнечиков, мучных червей и т. д.

Выращивать стрекоз сложнее всего — ведь им надо охотиться. Поэтому удалось поднять только 75 особей в трёх группах с концентрацией кислорода 31% (самый высокий из известных показателей), 21% (современный уровень) и 12% (самый низкий из известных). Тараканы менее прихотливы: 100 особей в семи группах (от 12 до 40%).

Как и ожидалось, в атмосфере, перенасыщенной кислородом, почти все насекомые (особенно стрекозы) росли быстрее. Уменьшение размеров при более низких уровнях кислорода было зафиксировано у десяти из двенадцати изученных видов, что тоже соответствовало предсказаниям.

А вот тараканы решили соригинальничать. При более высокой концентрации кислорода их рост замедлялся почти в два раза. Тщательный анализ показал, что трахейные трубки этих существ намного меньше по сравнению с таковыми у особей, выращенных при сниженной концентрации кислорода. В сочетании с отсутствием увеличения общих размеров тела это позволяло «обогащённым» тараканам тратить больше энергии на развитие пищеварительных и половых органов.

Теперь учёные горят желанием взглянуть на трахейные трубки древних тараканов, сохранившихся в янтаре. Если обнаружится корреляция, мы узнаем много нового об эволюции.

Результаты исследования были представлены на ежегодной конференции Геологического общества Америки.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Нам с детства известно: в зимний период насекомые куда-то прячутся, для того чтобы пережить холода. Но что в это время происходит с их организмом?

Этой пчёлке не удалось пережить суровую зиму... (Фото Wikimedia.) Если насекомое живёт дольше года (или если время его жизнедеятельности приходится на зиму), оно должно приспосабливаться к ухудшению условий обитания. Большинство видов, если не мигрируют в тёплые края, то впадают в состояние, именуемое диапаузой.

Это состояние напоминает спячку у теплокровных животных, поскольку в нём также замедляются метаболизм и другие процессы в организме (в частности рост и размножение). Однако есть и отличия.

Во-первых, у млекопитающих и птиц в спячку впадают взрослые или развивающиеся особи (на стадии эмбриона это возможно только у некоторых представителей отряда грызунов и семейства куньих). У насекомых диапауза может происходить на любой стадии развития в зависимости от вида.

Во-вторых, спячка обычно прерывается кратковременными пробуждениями и может совсем прекратиться из-за изменения обстановки, а вот «сон» насекомых более глубок и требует определённых факторов для его прерывания. Кроме того, у насекомых этот период больше привязан к сезонности (продолжительности светового дня), тогда как у млекопитающих он зависит скорее от наличия кормовой базы.

Диапауза осуществляется двумя основными способами. К примеру, бабочка траурница поступает, как заправский автомобилист, выделяя в свой организм «антифриз». Его составные части — криопротекторы — защищают от повреждающего действия низких температур. Другой метод (которым пользуются многие насекомые в Южном полушарии) заключается в замораживании жидкостей организма.

Впрочем, некоторые насекомые (скажем, веснянки и подёнки) активны зимой, но есть и такие общественные насекомые, которые выработали особенный путь, не определяемый в полном смысле понятием «диапауза». Так, пчёлы, когда температура в улье опускается ниже 18 ˚С, скучиваются в шар. Особи, находящиеся внутри, генерируют тепло за счёт сокращения крыловидных мышц на спине, а «внешние» пчёлы служат своего рода теплоизоляционным слоем для остальных.

Регуляция диапаузы связана с работой гормонов, однако её механизмы и закономерности ещё не изучены до конца... 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Бельгийские учёные выяснили, что паразит, нередко встречающийся у паучих, решает, сколько сыновей и дочерей появится на свет у мохнатых родительниц.

Ранее влияние бактерии на пол потомства хозяев находили у насекомых, клещей и изопод, но никогда у пауков (фото Fotogalerie Arachnida) Вольбахия (Wolbachia) уже «освоила» почти две три видов насекомых. Из поколения в поколение бактерия передаётся через яйца, соответственно ей выгодно, чтобы у вида-хозяина появлялось как можно больше самок.

Исследователи университета Гента (Universiteit Gent) изучали пауков вида Oedothorax gibbosus и обнаружили, что инфицированные вольбахией самки производят на свет больше женских особей, нежели здоровые паучихи. Когда биологи вылечили будущих мамаш антибиотиками, ситуация изменилась: соотношение полов стало таким же, как и в контрольной группе.

Бельгийцы подозревают, что вольбахия также причастна к девственному размножению O. gibbosus (фото Fotogalerie Arachnida) В статье, вышедшей в журнале BMC Evolutionary Biology, учёные делают вывод, что именно вольбахия контролирует пол будущего потомства. Скорее всего, бактерия уничтожает самцов ещё до рождения. По этой причине кладки, в которых доминируют самки, оказываются меньше остальных.

В штате Массачусетс ученые нашли отпечаток насекомого подкласса крылатых насекомых. Возраст находки составил 312 млн. лет. Это древнейшее известное на настоящий момент насекомое, способное летать.

Доктору Ричарду Кнехту (Richard J. Knecht) из университета Тафтса удалось найти отпечаток всего тела насекомого подкласса Pterygota в формации в штате Массачусетс. Возраст этого ископаемого составил, по словам ученых, примерно 312 млн. лет.

«Насекомые – первые животные, ставшие летать, и научились они этому за 90 млн. лет до того, как стали летать первые позвоночные. Самые древние образцы летающих насекомых относятся к подклассу крылатых насекомых (Pterygota). Считается, что они появились 280−285 млн. лет назад. Но полностью сохранившихся образцов этих насекомых до настоящего времени не находили, все что было найдено – это отдельные их крылья», — пишут ученые в статье «Late Carboniferous paleoichnology reveals the oldest full-body impression of a flying insect», опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Считается, что насекомые появились в раннем девоне (примерно 410 млн. лет назад). Что касается их предков, тот тут у ученых нет единого мнения. Одни считают, что насекомые произошли от многоножек. Совсем недавно американские биологи при помощи генетического анализа показали, что возможный предок насекомых относится к ракообразным. Летать насекомые научились не сразу. Происхождение их крыльев — загадка до сих пор. Одна из гипотез (водная) утверждает, что крыло развилось из жабр водных организмов, когда они вышли на сушу. А другая говорит о том, что крыло возникло из грудных выростов древних шестиногих насекомых — древесных прыгающих щетинохвосток (Archaeognatha).

Источник: Pravda.ru

Ученые из США и Канады выяснили, что появление в процессе эволюции эусоциальности у общественных насекомых, судя по всему, происходило разными путями. В качестве доказательства они представили модель изменения геномов у различных эусоциальных перепончатокрылых. Скорость накопления мутаций оказалась различной даже у близкородственных видов.

Многие из нас с трудом отличат пчелу от осы, однако жалящих перепончатокрылых (Aculeata), тем не менее, насчитывается 20 тысяч (!) видов, и с этим нельзя не считаться. Шмели, пчелы-медоносы и осы-одиночки не имеют между собой ничего общего, кроме внешнего сходства. Их образ жизни различается так же, как у монарха, живущего в белокаменном дворце, и отшельнника, довольствующегося шалашом, построенным в чаще леса.

Исследование, проведенное американцами, было посвящено эволюции пчелиной эусоциальности. Этим термином обозначается наивысший уровень социальной организации представителей животного мира. У пчел все выстроено донельзя рационально: часть самок, отказавшись от "радости материнства", работает на благо сообщества и посвящает себя совершенно другим задачам — поискам пищи, защите гнезда и уходу за молодыми пчелами.

Эусоциальность у представителей фауны — это редкость, отмечает Джин Робинсон, профессор энтомологии Университета Иллинойса и глава Института геномной биологии. Муравьи, термиты, пчелы, осы и пара видов грызунов, голых и дамарских землекопов (подробнее о них читайте в статье "Если люди вымрут, их заменят землекопы"), — вот и весь перечень животных, разделяющих принципы эусоциальности.

Самые верные этим принципам представители пчелиного сообщества — медоносы и охранники. Пчеломатке проблемы ее гнезда по барабану — главное, чтобы вокруг нее было достаточно стерильных нянек, которые следят и за ней, и за потомством. Иногда встречаются особи с примитивной эусоциальностью — отдельные самки, которые с нуля обустраивают жилище, а затем, набрав достаточное количество работников, являющихся первыми дочерьми основательницы, провозглашают себя королевой.

Профессор Сидни Кэмерон не любит термин "примитивная эусоциальность": по его мнению, это означает, что пчела потенциально готова примерить на себя другую роль: "Пчелы не стремятся повысить свой уровень эусоциальности. Это все равно, если бы стерильные няньки сидели бы и кручинились — ах, мол, если бы только я могла стать фуражиром (добытчицей меда)!".

"Принято говорить об эволюции эусоциальности, — замечает Робинсон. — Однако мы хотим подчеркнуть, что у разных видов пчел это были независимые эволюционные события. И намерены проследить историю каждого из них".

Чтобы разобраться в заявленной теме, исследователи продиагностировали последовательность активных генов (то есть тех, которые участвуют в транскрипции белков) у девяти видов пчел — от пчелы-одиночки Megachile rotundata, питающейся листьями, до высоко эусоциализированного медоноса Apis florea. Образцом для сравнения ученые выбрали геном пчелы Apis mellifera, с которым и сопоставляли генетические изменения у других видов пчел.

Кэмерон задался вопросом — существуют ли гены, уникальные для пчел с высоким уровнем эусоциализации и не встречающиеся у "посредственностей". И действительно, различия были обнаружены. Более того, у каждой группы генетические изменения проходили абсолютно по разным сценариям. Частота и характер этих изменений натолкнули исследователей на мысль об "ускоренной эволюции", специфичной для каждого типа общественной жизни.

Пока американские ученые копаются в геноме, канадские бьют тревогу: североамериканские шмели отказываются опылять растения. Это могло бы показаться смешным, когда бы не было так серьезно: примерно треть того, что попадает на наш стол, плодоносит и размножается благодаря опылению. Так что перспективы такого безответственного поведения шмелей налицо.

Майкл Оттерстаттер и Джеймс Томсон из Университета Торонто заявили, что "коммерческие" шмели заражают диких, из-за чего последние начинают саботировать свои обязанности. "Нанятые" летуны часто страдают от критидиоза — заболевания, вызванного паразитами Crithidia bombi. Рядом с теплицами, где содержатся "прирученные" особи, число зараженных шмелей бьет все рекорды — до половины "дичков" оказываются носителями Crithidia bombi. Чем дальше от теплиц — тем меньше в кишечнике диких шмелей обнаруживается простейших жгутиковых паразитов.

Ученые предупреждают, что, хотя зараза распространяется довольно медленно, она не щадит никого, так что скоро можно будет говорить о масштабной эпидемии среди пчел, если не предпринимать никаких мер. Дело в том, что этот паразит в принципе достаточно легко переходит и на медоносных пчел, хотя последние, в общем-то, пока достаточно быстро справляются с данной инфекцией. Но, к сожалению, только пока…

Источник: Pravda.ru

Охота жужелицы на лягушку

Израильские ученые впервые описали, как насекомое охотится на амфибий и поедает их. Агрессивные жужелицы употребляют в пищу пять видов земноводных.

Наблюдение биологов из Тель-Авивского университета переворачивает наше привычное представление о хищнике и жертве. Мы привыкли, что лягушки и жабы поедают насекомых, это их основная пища. Зоологи говорят, что амфибии –специализированные хищники для насекомых.

Но, оказывается, бывает и наоборот. У жужелиц рода Epomis с амфибиями отношения наоборот. Биологам уже было известно, что личинки этих жужелиц питаются лягушками и жабами, и на таком корме быстро набирают вес. Но до сих пор они считали, что взрослые жужелицы едят других беспозвоночных или, в крайнем случае, мертвых позвоночных.

Впервые ученые увидели, что и взрослые жужелицы охотятся на лягушек и жаб, в несколько раз крупнее себя, и вполне успешно. В Израиле живут два вида жужелиц рода Epomis: E. dejeani и E. circumscriptus. Оказалось, днем жужежицы вполне мирно уживаются с лягушками, а ночью нападают на них.

В лаборатории они поместили жужелиц в одну чашку Петри с лягушкой и зарегистрировали на камеру сцену охоты. Маленькая жужелица атакует лягушку, убивает ее, прогрызает кожу и выедает внутренности.

Эксперимент показал, что жужелицы охотятся на амфибий пяти видов: зеленую жабу (Bufo viridis), малоазиатскую квакшу(Hyla savignyi), лягушку Бедряги (Rana bedriagae), малоазиатского тритона (Triturus vittatus) и огненную саламандру (Salamandra salamandra infraimmaculata). На всех амфибий, за исключением тритона, нападают оба вида жужелиц. А тритон по зубам только E. dejeani .

«Мы зафиксировали необычный феномен — позвоночное животное становится жертвой беспозвоночного», — подчеркнул Гил Вайзен (Gil Wizen), первый автор исследования. Теперь у биологов есть все основания считать, что жужелицы Epomis – специализированный хищник для амфибий.

Ученые опубликовали наблюдение в журнале Zoo Keys.

Источник: Infox.ru

Японский зоолог недавно сделал удивительное открытие - оказывается, гигантские клопы белостомы могут охотиться на небольших водяных черепах. Они атакуют рептилий из засады, и при этом черепах не спасает даже их прочный панцирь. Это один из немногих случаев, когда позвоночное животное становится добычей пусть и крупного, но все-таки насекомого.

Гигантские клопы белостомы    Панцирь, как известно, защищает черепаху от попыток многих хищников съесть ее. Однако следует заметить, этот механизм работает далеко не всегда, поскольку часть животных умеет взламывать броню этих рептилий самыми разными способами. Впрочем, как выяснилось, иногда даже это не обязательно. Огромные клопы из семейства Belostomatidae могут закусить черепахой, не вскрывая ее панцирь.

    Впервые факт охоты белостомы на черепаху зафиксировал биолог из Киотского университета Оба Син-йа, который наблюдал эту сценку недалеко от древней столицы Японии. Проходя мимо рисового поля, он обнаружил гигантского водяного клопа Lethocerus deyrolli, поедающего черепаху, в канале одного из рисовых полей. Этот клоп, являющийся крупнейший представитель белостом, достигал в длину 15 см.

    Даже среди своих сородичей, которые весьма крупны, подобный размер встречается нечасто. Интересно, что взрослая особь китайской трехкилевой черепахи (Chinemys reevesii), которая и попалась на обед к этому страшному хищнику, в длину ненамного превосходила нападавшего — ее размер не превышал 17 см. Так что, можно сказать, силы были равны. Однако победа досталась все-таки клопу.

    Напомню, что водяные клопы белостоматиды (Belostomatidae) весьма широко распространены в Восточной и Юго-Восточной Азии. Это самые крупные представители отряда полужесткокрылых (Hemiptera) — длина некоторых особей может достигать 10-15 см. Они обитают в неглубоких, поросших водорослями, как проточных, так и стоячих водоемах, большую часть жизни проводя под поверхностью воды. При этом, как и все клопы, дышать растворенным в воде кислородом они не могут, поэтому вынуждены часто поднимаются на поверхность, чтобы сделать глоток воздуха. Органами дыхания у этих забавных существ являются две дыхательные трубки, расположенные на брюшке. Поэтому для того, что бы сделать вдох, клоп высовывает из воды не передний, а задний конец тела.Нападение клопа на черепаху

    Внешний вид белостом весьма устрашающ — их толстые, изогнутые передние ноги с крючками на концах чем-то напоминаю клешни раков или скорпионов. Да, в общем-то, и функция у них та же самая, что и у клешней — захват и удержание добычи. Обычно белостома охотиться из засады — клоп сидит среди зарослей подводной травы, совершенно невидимый для проплывающих мимо насекомых, мальков рыб и лягушек. А так же, как выяснил г-н. Оба, и черепах.

    Если неосторожная жертва подплывает совсем близко, белостома выбрасывает вперед свои ноги-клешни и намертво вцепляется в добычу. Далее он притягивают к ротовому отверстию, и вонзает в жертву свой острый хоботок, представляющий собой видоизмененные челюсти. При помощи этого хоботка охотник вводит в тело добычи слюну, которая обладает парализующим действием. Кроме того, в состав ее входят пищеварительные ферменты, которые очень быстро превращают внутренние органы жертвы в кашеобразную массу, которую клоп с удовольствием всасывает.

    Хотя японский зоолог и не видел самого момента нападения клопа на черепаху, он предполагает, что и в этот раз все случилось именно так. По его мнению, данный клоп нападает только на движущуюся добычу, поэтому предположение о том, что он мог вцепиться в мёртвое животное, является безосновательным. Наблюдая трапезу белостомы, г-н. Оба удивился силе этого охотника — ведь не может быть такого, что бы черепаха не пыталась вырваться из его смертельных объятий! Тем не менее, ей это все-таки не удалось.

    Открытие Обы Син-йа объяснила таинственную гибель трехкилевых черепах на рисовых полях, которую японские ученые наблюдали в последние несколько лет. Они никак не могли понять, что за хищник уничтожает этих рептилий, начисто выедая все внутренности, но оставляя панцирь совершенно нетронутым. Теперь стало ясно, что это следы охоты белостом — ведь эти клопы вводят в тело черепах свой хоботок через переднее или заднее отверстие в броне. Поэтому она и остается без всяких повреждений.

Самец вынашивающий икру    Не смотря на то, что трехкилевая черепах пользуется в Японии уважением (как один из символов долголетия), жители Страны Восходящего Солнца, тем не менее, весьма рады, что на этих прожорливых существ, поедающих мальков многих промысловых рыб, наконец-то нашлась управа. Дело в том, что завезенная еще в первом тысячелетии нашей эры на Японские острова Chinemys reevesii достаточно быстро размножилась как раз из-за того, что на нее мало кто охотился — для крупного хищника она являлась слишком мелкой добычей, а мелкий не мог пробить ее прочный панцирь. Однако теперь стало ясно, что во многих местах бурный рост ее численности сдерживали именно белостомы, которых японцы, кстати, тоже весьма уважают.

    Дело в том, что у этих насекомых самец не только оплодотворяет самку, но сам и пестует потомство. Оплодотворенная самка откладывает яйца на его спину, причем порой их насчитывается больше сотни. Заботливый отец носит яйца около двух недель, потом вылупившиеся личинки соскакивают со своей подвижной "колыбели". Так что белостомы считаются в Японии символом образцовых отцов, которые никогда не оставляют своих детей в беде.

    Кроме того, в некоторых районах Японии (а также других стран Восточной Азии) белостом употребляют в пищу в жареном или сушеном виде. Автору этих строк доводилось пробовать подобные деликатесы, поэтому я могу сказать, что они достаточно приятны на вкус (чем-то напоминают креветок). А выделения их анальных желез используются в качестве вкусовой добавки в некоторых разновидностях соевого соуса.

    Именно из-за вкусовых качеств этих гигантских клопов практически полностью истребили в некоторых местах их ареала. Сейчас в Японии Lethocerus deyrolli и другие крупные белостомы занесены в местную Красную Книгу с охранным статусом: "Находится под угрозой исчезновения". Поэтому обижать этих гигантов не рекомендуется — японские сотрудники Службы охраны природы свое дело знают и к браконьерам беспощадны.

    А может ли белостома напасть на человека? Конечно, иногда бывали случаи, когда эти гигантские клопы атаковали купальщиков. Однако их укус, хоть и болезнен, но не смертелен, и быстро проходит. Однако это бывает крайне редко — при встрече с таким крупным животным, как человек, белостома либо притворяется мертвой, либо пытается напугать его, выделяя из анальных желез пахучую жидкость (ту самую, что так ценят гурманы).

    Единственное, когда белостом стоит опасаться — так это ранней весной или поздней осенью, когда эти клопы массово перелетают из водоема в водоем. Хотя летает этот гигант не очень хорошо, однако может развивать приличную скорость. Сами понимаете, если такое мощное насекомое врежется в лицо человека (а видит он в воздушной среде плоховато), то может оставить его без глаза или без зубов. Поэтому на пути летящих белостом стоять все-таки не стоит. Правда, происходит это, как правило, поздней ночью, поэтому жертвами таких "воздушных налетов" оказываются лишь любители ночных прогулок.

    Итак, по большому счету, как бы устрашающе не выглядели белостомы, бояться их все-таки не зачем. Если вы, конечно, не черепаха.

   Читайте так же о том, как жуки охотяться на лягушек.

Источник:  Pravda.ru

Насекомые имеют фиксированную систему дыхательных трубочек — трахей, поэтому, когда гусеница растёт, она начинает испытывать недостаток кислорода. Это служит сигналом к началу линьки, во время которой дыхательная система личинки пополняется новыми «воздуховодами».

Гусеница каролинского бражника (фото jeffk42)Прежде чем превратиться во взрослую бабочку, гусеница интенсивно питается и растёт, время от времени претерпевая линьку. Всего таких линек перед главным метаморфозом бывает 4–5. Линьки и окукливание гусеницы контролируются сложно организованной гормональной системой. Но что именно даёт насекомому сигнал к линьке?

Исследователи из Университета Дьюка (США) утверждают, что решающим фактором в данном случае оказывается дыхательная система гусеницы. Она у насекомых представлена системой трубочек — трахей, которые пронизывают всё тело и открываются на поверхности; грубо говоря, газообмен происходит с помощью пассивной вентиляции. Второй особенностью системы трахей является то, что на стадии личинки она не растёт вместе с телом между линьками. Каждая стадия личинки-гусеницы имеет строго фиксированную по размерам дыхательную систему. Сама гусеница интенсивно растёт, её шкурка до какой-то степени эластична, но образовывать новые трахеи она не позволяет. И вот, когда имеющаяся дыхательная система уже не может обеспечивать ткани кислородом, происходит линька, во время которой образуются новые трахеи, открывающиеся на поверхности тела.

Эксперименты проводились с гусеницами каролинского бражника Manduca sexta. Учёные отметили, что каждая следующая линька начинается тогда, когда масса гусеницы увеличивается в 4,8 раза по сравнению с предыдущим показателем.

Масса и размер тела, безусловно, зависят друг от друга, и для того, чтобы проверить гипотезу о взаимосвязи линьки и размера дыхательной системы, исследователи искусственно создавали для гусениц недостаток кислорода. В результате подопытные начинали линять, не достигнув размера тела, который обычно запускал линьку. Значит, не размер сам по себе, а его соотношение с фиксированной дыхательной системой подавало сигнал к началу процесса: трахеи не могли снабжать выросшее тело достаточным количеством кислорода.

Что любопытно, даже с отрезанной головой гусеницы реагировали линькой на снижение количества кислорода в воздухе. Вероятно, пишут авторы в журнале PNAS, гормоны экдизоны, управляющие у насекомых линькой и метаморфозом, образуются не только в голове, но и в брюшке. В то же время переключение на линьку (и сам этот процесс) происходит слишком медленно, если подчиняется лишь тому гормону, который вырабатывается в туловище. Насекомые имеют фиксированную систему дыхательных трубочек — трахей, поэтому, когда гусеница растёт, она начинает испытывать недостаток кислорода. Это служит сигналом к началу линьки, во время которой дыхательная система личинки пополняется новыми «воздуховодами».

Прежде чем превратиться во взрослую бабочку, гусеница интенсивно питается и растёт, время от времени претерпевая линьку. Всего таких линек перед главным метаморфозом бывает 4–5. Линьки и окукливание гусеницы контролируются сложно организованной гормональной системой. Но что именно даёт насекомому сигнал к линьке?

Исследователи из Университета Дьюка (США) утверждают, что решающим фактором в данном случае оказывается дыхательная система гусеницы. Она у насекомых представлена системой трубочек — трахей, которые пронизывают всё тело и открываются на поверхности; грубо говоря, газообмен происходит с помощью пассивной вентиляции. Второй особенностью системы трахей является то, что на стадии личинки она не растёт вместе с телом между линьками. Каждая стадия личинки-гусеницы имеет строго фиксированную по размерам дыхательную систему. Сама гусеница интенсивно растёт, её шкурка до какой-то степени эластична, но образовывать новые трахеи она не позволяет. И вот, когда имеющаяся дыхательная система уже не может обеспечивать ткани кислородом, происходит линька, во время которой образуются новые трахеи, открывающиеся на поверхности тела.

Эксперименты проводились с гусеницами каролинского бражника Manduca sexta. Учёные отметили, что каждая следующая линька начинается тогда, когда масса гусеницы увеличивается в 4,8 раза по сравнению с предыдущим показателем.

Масса и размер тела, безусловно, зависят друг от друга, и для того, чтобы проверить гипотезу о взаимосвязи линьки и размера дыхательной системы, исследователи искусственно создавали для гусениц недостаток кислорода. В результате подопытные начинали линять, не достигнув размера тела, который обычно запускал линьку. Значит, не размер сам по себе, а его соотношение с фиксированной дыхательной системой подавало сигнал к началу процесса: трахеи не могли снабжать выросшее тело достаточным количеством кислорода.

Что любопытно, даже с отрезанной головой гусеницы реагировали линькой на снижение количества кислорода в воздухе. Вероятно, пишут авторы в журнале PNAS, гормоны экдизоны, управляющие у насекомых линькой и метаморфозом, образуются не только в голове, но и в брюшке. В то же время переключение на линьку (и сам этот процесс) происходит слишком медленно, если подчиняется лишь тому гормону, который вырабатывается в туловище.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

Бумажные осы, по мнению учёных, демонстрируют нам промежуточный этап возникновения социальности у насекомых: их рабочие заботятся не только о яйцах королевы, но и о своих собственных, и они всё ещё в состоянии уйти из гнезда и основать собственную колонию.

Колония бумажных ос (фото TheNickster)Общественные насекомые до сих пор остаются загадкой для исследователей. Как известно, особи колонии делятся у них на касты, и одна из этих каст — рабочие — забывает о размножении в пользу заботы о чужом потомстве. Но всякое живое существо более всего хочет передать свои гены следующему поколению. Что же получают рабочие касты взамен шанса оставить собственное потомство?

40 лет назад была выдвинута гипотеза, которая как будто объясняла плюсы «рабочей» жизни. Согласно ей, оставить свои гены следующему поколению можно не только через собственных детей, но и через заботу о потомстве родственников. Родственные особи обладают общими генами, и забота о «племянниках» повышает их выживаемость — а значит, увеличивает шансы твоего гена уцелеть в поколениях, хотя ты сам можешь потомство и не оставить. Поэтому рабочие заботятся о яйцах королевы: репродуктивные особи, которые из них выведутся, будут нести в том числе гены нянек-рабочих.

Однако это довольно косвенная выгода, и вряд ли общественные насекомые утруждают себя подобными рассуждениями. Между тем для возникновения в прошлом такого эгоистичного альтруизма со стороны части особей колонии они должны были иметь какие-то непосредственные дивиденды от помощи другим. Предками нынешних рабочих управлял обычный биологический эгоизм, который требовал немедленной выгоды. Джеймс Хант из Национального центра синтетической эволюции (США) утверждает, что изначально все особи в колонии — и матки, и рабочие — осуществляли взаимовыгодное сотрудничество, результаты которого были очевидны всем участникам. Г-н Хант строит свою теорию на данных, полученных более чем за 30 лет наблюдений за поведением настоящих ос Vespidae. Их 5 тыс. видов, и большинство живёт поодиночке, но некоторые, вроде шершней или бумажных ос, образуют сложные сообщества с кастовой системой.

У бумажных ос рабочие помогают охранять и достраивать то гнездо, в котором они сами родились. В какой-то момент они покидают его. Но до этого они носят пищу, из которой потом могут взять часть с собой, и откладывают свои яйца. Заботясь о собственных яйцах, они одновременно заботятся и о яйцах королевы. Это, по словам учёного, представляет собой промежуточный этап становления общественного поведения: особи уже начинают делиться по кастам, но ещё сохраняют определённую самостоятельность.

У ос гнездо держится за счёт тех, кто пока ещё выбирает свой путь, и если оса решит строить собственный дом, то она спокойно улетит из гнезда. Потом такое перестанет проходить: ни один настоящий рабочий не может уйти из улья, чтобы начать откладывать яйца и основать собственную колонию. Подробно гипотеза об эволюции общественной жизни у насекомых будет описана в издании Journal of Evolutionary Biology. Если гипотеза действительно верна, то это закроет длительные и бурные дебаты, которые до сих пор продолжаются вокруг проблемы возникновения общественной жизни и кастовой системы у насекомых.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

При поиске пищи пернатые ориентируются на те виды деревьев, которые гусеницы считают наиболее питательными. Таким образом, деревья могут сохранить собственную пищевую привлекательность для своих целей, полагаясь на заботу птиц.

Черешня! Вкусно! Да, одно из самых привлекательных деревьев для гусениц. (Фото chuckpearson01.)По мнению экологов из Калифорнийского университета в Ирвайне (США), птицы ведут себя ничуть не хуже опытных садоводов, запоминая деревья, которым гусеницы благоволят больше всего. И перед гусеницами встаёт проблема: питаться плохо и остаться в живых — или питаться хорошо, но, скорее всего, недолго.

Два года исследователи наблюдали за пищевым треугольником в лесах Коннектикута; результаты этой работы они опубликовали в журнале American Naturalist. Разные виды деревьев могут довольно сильно разниться на вкус гусениц. На самых питательных число вредителей может наполовину превышать их же количество на деревьях, не отличающихся высокими пищевыми качествами. Такие пищевые предпочтения насекомых не могли остаться незамеченными для птиц. По словам учёных, склонность птиц посещать более «гусеничные» деревья (например, черешню) не заложена генетически, а приобретается с опытом.

Возможно, этот вывод не так уж и интересен («Подумать только, птицы летят туда, где больше пищи!»), но всё же он может иметь большое значение для эволюционно-экологических построений.

Главные герои в данном случае не птицы и даже не гусеницы, а растения. Взаимоотношения между птицами и гусеницами оказываются той силой, которая вынуждает деревья делать выбор — быть вкусными или невкусными. С одной стороны, невкусность защищает сама по себе, с другой — «вкусное» дерево защитят птицы.

Возможно, именно благодаря пернатым многие деревья в ходе эволюции сохранили свои высокие, с точки зрения гусениц, вкусовые качества. Авторы работы подчёркивают, что, рассматривая сразу несколько звеньев пищевой цепи, мы получаем намного больше информации о жизни видового сообщества как с экологической, так и эволюционной точки зрения.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА

Стадо зелёных тлей (фото Nigel Cattlin)Обнаружена зависимость между содержанием у тлей пигментов каротиноидов и уровнем энергетических молекул АТФ.

Исследователи из технопарка Софии Антиполис (Франция) впервые в мире обнаружили фотосинтезирующих насекомых. Ими оказались обыкновенные, всем привычные тли. Биология этих насекомых, несмотря на их внешнюю невзрачность, вообще довольно удивительна: например, их самки могут появляться на свет уже беременными, а самцы иногда с рождения лишены рта и прожить могут в лучшем случае до спаривания.

Тем не менее тли удивили учёных ещё раз. Начнём с того, что они, в отличие от других живых существ, могут сами синтезировать каротиноидные пигменты. Эти пигменты участвуют во многих процессах, от регулирования иммунной системы до синтеза некоторых витаминов, но обычно животные вынуждены получать их вместе с пищей. Тли же, хотя и могут их синтезировать, делают это неодинаково. Цвет насекомого (а значит, набор каротиноидов) зависит от того, какие хищники на них охотятся и в каких условиях им приходится жить. Исследователи выращивали зелёных тлей, держа их на холоде (примерно при 8 ˚С), и оранжевых, которым обеспечивали комфортную температуру (около 22 ˚С). Белых тлей можно было получить в условиях высокой концентрации популяции.

В статье, опубликованной в Scientific Reports, исследователи пишут, что у зелёных тлей, содержащих максимум каротиноидов, было больше всего АТФ — главной энергетической молекулы. Минимум АТФ замечен у белых тлей. При этом, когда «нормальных», оранжевых особей помещали на свет, уровень АТФ у них возрастал, а когда прятали в тень — падал. Учёные показали, что смесь каротиноидов, которая содержится в оранжевых тлях, вполне может поглощать свет и использовать его энергию в реакциях фотосинтетической цепи.

Кроме того, пигменты образуют слой на глубине 0–40 мкм, что является оптимальным для улавливания световых волн.

Сами авторы описывают результаты с большой долей осторожности, говоря скорее о том, что существование фотосинтеза у тлей вполне возможно, но требует дальнейших доказательств. Если это действительно так, то тли станут единственными многоклеточными животными, которые способны получать энергию таким растительным способом. По мнению учёных, это умение могло бы пригодиться тлям при неблагоприятных условиях или же при переселении с растения на растение.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

В пещерах и лесах тихоокеанского побережья США нашли новое семейство пауков, представители которого достигают 4 см и несут на лапках исключительно огромные когти.

Паук Trogloraptor marchingtonИсследователям из Калифорнийской академии наук (США) повезло открыть целое новое семейство паукообразных. Обычно у пауков и насекомых обнаруживают новые виды, которые пополняют и без того весьма немаленькие классы членистоногих. Однако на сей раз особенности нового вида оказались столь необычны, что под него выделили не только отдельный род, но и собственное семейство. Такую находку можно с полным правом считать выдающейся....И его коготь (здесь и выше фото авторов открытия).

Паука, обитающего в лесах запада США, от Калифорнии до Британской Колумбии, назвали Trogloraptor marchington. Вообще эти территории известны весьма необычной флорой и фауной, достаточно вспомнить хвостатых лягушек и горных бобров. Криптозоологи утверждают, что в этих местах водится ещё и бигфут. Хотя существование этого таинственного примата находится под большим вопросом, новооткрытого паука вполне можно считать этаким бигфутом — только среди паукообразных.

Лапки T. marchington снабжены поистине гигантскими когтями, размер же паука в размахе ног составляет 4 сантиметра.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Система солнечной навигации в усиках бабочек-монархов состоит из двух независимых солнечных "навигаторов", что позволяет насекомому сохранять способность к межконтинентальным перелетам при повреждении одной из антенн, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Североамериканская бабочка-монарх (Danaus plexippus) принадлежит к числу насекомых, мигрирующих на далекие расстояния. Летом эти бабочки и их личинки предпочитают обитать в умеренных и субтропических регионах Соединенных штатов, а осенью и зимой они мигрируют в южные пределы Мексики и других стран Центральной Америки. Известны случаи, когда монархи перелетали на другие континенты - некоторые бабочки были замечены в южной Британии, на российском Дальнем Востоке, в Австралии и на Гавайских островах.

Группа биологов под руководством Стивена Репперта (Steven Reppert) из Медицинской школы университета штата Массачусетс в городе Уорчестер (США) изучала систему навигации бабочек, отдельные компоненты которой - светочувствительные клетки в антеннах и центр обработки информации в мозге - они открыли в 2009 и 2011 годах.

Репперт и его коллеги проверили, как монархи будут вести себя при повреждении левой или правой антенны. Для этого ученые поймали нескольких мигрирующих бабочек осенью 2011 года, удалили один из усиков и стали наблюдать за поведением насекомых.

Оказалось, что повреждение антенны почти не повлияло на навигационные способности монархов - бабочки с одним усиком летели примерно в том же направлении, что и насекомые с двумя антеннами-"навигаторами". Это открытие позволило ученым предположить, что вторая антенна является своеобразной запасной деталью на тот случай, если первый усик будет поврежден. Тем не менее, нельзя исключать, что насекомое использует обе антенны в том случае, если они исправны.

Авторы статьи проверили эту гипотезу, покрасив одну из антенн бабочек в черный цвет при помощи светонепроницаемой краски, и повторили эксперимент. На этот раз бабочки потеряли способность ориентироваться по свету Солнца и начали двигаться беспорядочно.

Как полагают исследователи, центр навигации в мозге бабочек может работать в двух режимах - с использованием одной и двух антенн. Во втором случае он объединяет сигналы с левого и правого усика и получает некое "усредненное" значение о положении Солнца на небосводе.

По всей видимости, мозг бабочки не считает закрашенную антенну поврежденной и пытается объединить ее нервные импульсы с сигналами с исправного усика. Это подтверждается тем, что работа системы навигации была восстановлена после того, как ученые отделили закрашенные усики от головы бабочки.

Покраска антенны привела к тому, что ее светочувствительные клетки всегда сигнализировали о наступлении темного времени суток. Этот ложный сигнал смешивался с корректными навигационными данными с исправного усика, что и дезориентировало бабочку.

Таким образом, бабочки-монархи оказались обладателями двух полноценных и независимых друг от друга солнечных "навигаторов", которые помогают им достигать цели при межконтинентальной миграции даже при повреждении одной из светочувствительных антенн.

Источник: РИАНОВОСТИ

Экзоскелет насекомых, состоящий из кутикулы, соединяет в себе несоединимое — исключительную жёсткость и беспримерную прочность.

Экзоскелет насекомых образован кутикулой, которая может быть мягкой и тонкой, а может — чрезвычайно прочной и плотной. Считается, что кутикула насекомых — второй по распространённости биоматериал после древесины; это неудивительно, учитывая многочисленность самих насекомых. Вместе с тем далеко не все свойства кутикулы изучены достаточно хорошо, что и следует из статьи в Journal of Experimental Biology, опубликованной учёными дублинского (Ирландия) Тринити-колледжа.

Исследователей интересовали биомеханические характеристики задних ног кузнечиков. Прыгучесть этих насекомых хорошо известна: они отталкиваются задними ногами и преодолевают расстояние, во много раз превышающее длину их тела. Очевидно, чтобы выдерживать такие нагрузки, ноги прямокрылых должны отличаться высочайшей жёсткостью, чтобы сила толчка не гасилась гибкостью. То есть при всей жёсткости задние ноги кузнечиков должны быть достаточно хрупки. Выяснилось, что это не так: кутикулярный экзоскелет прыгательных конечностей у кузнечиков не ломается, даже если на ногах специально сделать насечки, которые уменьшили бы прочность.

Иными словами, кутикула обеспечивает конечностям кузнечиков два, казалось бы, несовместимых качества — исключительную жёсткость и удивительную прочность. По словам авторов работы, прочность прыгательных ног кузнечиков вообще едва ли не наивысшая среди всех биоматериалов. Рога оленей или полорогих копытных ещё могут поспорить с кутикулярным экзоскелетом, но, скажем, обычные кости уже ему уступают. Правда, учёные отмечают, что биомеханические характеристики кутикулы сильно зависят от содержания воды: при недостатке влаги жёсткость увеличивается, но возрастает и ломкость.

В связи с этим возникает вопрос: как, например, прочность и жёсткость кутикулы варьируется от вида к виду? Будут ли ноги жуков демонстрировать такую же прочность, как и ноги кузнечиков? И только ли кутикуле конечности насекомых обязаны своей прочностью? Но в любом случае очевидно, что кутикула играет тут не последнюю роль, и, возможно, в будущем биоинженерам удастся создать искусственный материал с такими же механическими характеристиками.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА