УЧЁНЫЕ МГУ ВЫЯСНИЛИ, КАК ЭВОЛЮЦИОННОЕ УМЕНЬШЕНИЕ НАСЕКОМЫХ ВЛИЯЕТ НА ИХ ОРГАНЫ

Фото: mospravda.ru

Ученые биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова изучили, как органы микроскопических насекомых изменяют свои размеры в процессе миниатюризации — уменьшения размеров тела насекомых в ходе эволюции. Принципы и закономерности миниатюризации, которые ученые выявляют на животных, в перспективе могут применяться в биотехнологии и робототехнике. Исследователи представили свою работу в журнале Scientific reports.
«Идея работы была в том, чтобы оценить, как разные органы насекомых переносят изменения размеров тела. Мы сфокусировали свое внимание на миниатюризации — эволюционном уменьшении тела до предельно малых размеров. Мы хотели узнать, что происходит с конструкцией органов при уменьшении размеров тела насекомых от одного сантиметра до десятых долей миллиметра, чтобы понять, что в организме насекомого остается прежним, а что изменяется», — рассказал автор статьи, доктор биологических наук Алексей Полилов.
Миниатюризация, или уменьшение размеров тела, — это одно из основных направлений эволюции насекомых, в результате которого они становятся размером с одноклеточные организмы. Одни из мельчайших насекомых — это жуки перокрылки и перепончатокрылые мимариды. Из размер составляет доли миллиметра, и невооруженным глазом их увидеть очень трудно. Эти насекомые появились сотни миллионов лет назад, все это время они эволюционировали, и этот процесс продолжается.
Микронасекомые окружают человека: они летают в городе, парках, горах и лесах. Они есть в Москве, хотя в южных широтах и тропиках их больше. Эти насекомые имеют специфические крылья, которые представляют собой не пластинку, как, например, у стрекоз, а жилку со щетинками по краям, похожую на перо.
Биологи проанализировали большой объем данных, который они получили за последние десять лет изучения строения крошечных насекомых. Ученые построили 30 полных и 26 частичных трехмерных компьютерных реконструкций для 22 видов насекомых из 11 семейств, принадлежащих к пяти отрядам (щетинохвостки, сеноеды, трипсы, жесткокрылые и перепончатокрылые). Исследовались насекомые разных размеров: объем их тел различался более чем в 150 000 раз. На основании этих моделей биологи проанализировали относительные объемы органов насекомых.
«Мы показали, что большинство систем органов насекомых демонстрирует колоссальные возможности к масштабированию сохраняя неизменные пропорции при многократных изменениях размеров тела. Системы органов сохраняют организацию, а некоторые — даже неизменный относительный объем, несмотря на многократные уменьшения размеров», — сказал Алексей Полилов.
Ученые выяснили, что даже у мельчайших насекомых метаболические системы, ткани внутренней среды и трахейная система, уменьшаются пропорционально уменьшению размеров тела. А половая и нервная системы, наоборот, демонстрируют многократное увеличение относительного объема при уменьшении размеров тела.


«Видимо, именно эти системы ограничивают минимальные размеры тела насекомых. При сравнении наших результатов с литературными данными по позвоночным животным удалось показать, что при тех же масштабах изменения размеров тела, большинство органов позвоночных меняются непропорционально. Таким образом, мы показали, что конструкция насекомых лучше переносит масштабирование, особенно уменьшение размеров тела», — пояснил ученый.
В дальнейшем исследователи планируют расширить круг изучаемых объектов за счет привлечения насекомых из разных отрядов: коллембол, клещей и других членистоногих.
Картинка. 3D модель Megaphragma mymaripenne — одного из самых мелких в мире представителей насекомых. Источник: Алексей Полилов

Share on Facebook Share 0 Share on TwitterTweet Share on Google Plus Share 0 Share on LinkedIn Share 0 Send email Mail 0 Total Shares
 
По теме
JPG Файл - ГУВД по г.Москве Сотрудники столичной Госавтоинспекции совместно с педагогическим коллективом московских школ проводят обучение детей основам дорожной безопасности.
24.06.2018
 
День памяти и скорби в Тимирязевке - РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева 22 июня тимирязевцы собрались в Историческом парке под вековыми липами, помнящими, как суровым утром 1941 года формировались отряды ополчения и составлялись списки добровольцев на фронт.
23.06.2018 РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева
JPG Файл - ГУВД по г.Москве Сотрудники столичной Госавтоинспекции совместно с педагогическим коллективом московских школ проводят обучение детей основам дорожной безопасности.
24.06.2018 ГУВД по г.Москве
Кроме занятий и экскурсий, школьники в летних лагерях «Московской смены» занимаются  любимым спортом — или пробуют новый.
21.06.2018 Москва.Центр
Названа причина задымления на борту лайнера с перуанскими болельщиками - M24.Ru Фото: ТАСС/Антон Новодережкин Сбой в работе одного из турбовинтовых двигателей стал причиной задымления на борту самолета авиакомпании UTair, в котором летели болельщики из Перу, сообщает ТАСС .
23.06.2018 M24.Ru
Благотворительный театральный фестиваль, «Культурные завтраки» в Парке Горького или Moscow Shorts ISFF: куда сходить в Москве с 23 июня по 1 июля.
22.06.2018 Москва.Центр
Весной 2019 года — 50 лет «Машине времени». Для книги, посвященной этому юбилею, собираю реплики социально значимых персон.
22.06.2018 Московская правда
21 июня на Красной площади состоялась торжественная церемония открытия Парка футбола FIFA.
23.06.2018 Московская правда
Юрий Куряков играет первый парный теннисный матч на новом бесплатном корте, открывшемся после ремонта.
21.06.2018 Москва.Центр
День памяти и скорби - Район Матушкино ЗелАО 20 июня гостями музея Матушкино стали ребята, посещающие Клуб свободного посещения ГБУ «Заря», со своим руководителем Лищинской Мариной Николаевной.
22.06.2018 Район Матушкино ЗелАО
Коммунальные службы отремонтировали сломанную опору фонаря, расположенного на улице Милашенкова вблизи дома № 8. Внимание властей на проблему обратил местный житель, разместивший жалобу на портале «Наш город».
22.06.2018 Район Бутырский СВАО Москвы