FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь
176 городов
September – October
176 cities
12-14 октября 2018
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
октябрь-декабрь 2017
МВДЦ «Сибирь», Кванториум,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"

Российские ученые выяснили, как эволюционное уменьшение насекомых влияет на их органы

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. Их 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.

 

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Другие статьи в этой рубрике

Толпа бывает очень умной

Коллективный разум большой группы непрофе

Где взять мечту

Последняя «официальная» утопия — мечта о 

Театр одного психолога

Как превратить приличного человека в палача? Почему, когда на нас смотрят, мы лучше крутим леску спиннинга, но хуже сочиняем стихи?

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Самолет на паровой тяге

Это не шутка - такой самолет, под названием AirSpeed 2000, действительно летал, удивлял публику и во многим превосходил обычные аэропланы. Подвел лишь КПД, но обо всем по порядку.

Опасность с нами рядом. Часть I

Мы расскажем истории о растениях нашей полосы, которые могут быть весьма небезопасны для человека. Первыми на ум приходят ядовитые? Беладонна, волчья ягода... Спешим обрадовать — есть и поинтереснее, но и о ядовитых тоже поговорим. Но позже.

Открытие клеточных биологов позволит создать новые препараты для лечения рака и болезней сосудов

Клеточные биологи из МГУ открыли неизвестный ранее способ регуляции клеточной подвижности — это открытие позволит разработать новые препараты для терапии онкологичес

Мозг против мозга - кто кого?

Человеческий мозг – загадочный орган. Он хранит множество тайн, а количество мифов, окружающих мозг, сравнимо с количеством его секретов.

Чтобы жить, надо любить

Каждая наука видит любовь по-своему. Для этологов это вопрос эволюционной выгоды. Для нейроморфологов — работа структур мозга.