Энтомологи СПбГУ нашли новые виды «носов» у древних родственников бабочек — Naked Science
2 сентября
10 минут
СПбГУ

Энтомологи СПбГУ нашли новые виды «носов» у древних родственников бабочек

Исследователи из Санкт-Петербургского государственного университета впервые посчитали количество микроскопических обонятельных органов — сенсилл — на антеннах ручейников и нашли у них ранее неизвестный вид этих органов.

Ручейник
Ручейник / ©master-fishing.com

Ученым также удалось найти у этих крылатых насекомых, когда-то имевших общего предка с бабочками, ранее неизвестный вид сенсилл — псевдоплакоидный. Возможно, именно он подсказывает ручейникам, где находится ближайший водоем. Результаты исследования опубликованы в последнем номере журнала «Энтомологическое обозрение», посвященном 100-летию кафедры энтомологии СПбГУ.

Хорошо знакомых рыбакам насекомых — ручейников — сегодня можно встретить практически в любой точке планеты: от острова Врангеля в Северном Ледовитом океане до окраин пустыни Сахары в Африке. Напоминают они небольших и неярко окрашенных ночных бабочек, что неудивительно, ведь когда-то они имели с бабочками общего предка. Петербургским ученым эти насекомые интересны потому, что они используют сложную систему общения, состоящую сразу из трех типов сигналов: запахов, звуков и поз.

Рисунок 1. Поверхность одного из члеников антенны ручейника Philopotamus montanus Donovan под сканирующим электронным микроскопом. Видны разные типы сенсилл среди «мха» из микротрихий / © Пресс-служба СПбГУ
Рисунок 1. Поверхность одного из члеников антенны ручейника Philopotamus montanus Donovan под сканирующим электронным микроскопом. Видны разные типы сенсилл среди «мха» из микротрихий / © Пресс-служба СПбГУ

«Это более сложный язык, чем мы можем себе представить, — рассказал один из авторов исследования, заведующий кафедрой энтомологии СПбГУ кандидат биологических наук Владимир Иванов. — Они используют не просто сигналы, а целые химические высказывания, и поэтому попытки ученых привлечь их простыми химическими составами не удаются».

Для того чтобы детально разобраться, как ручейники ведут коммуникацию, энтомологи СПбГУ впервые в мире посчитали количество сенсилл на антеннах четырех видов из семейства Ecnomidae. Такую кропотливую работу им удалось провести с помощью современного оборудования ресурсного центра «Развитие молекулярных и клеточных технологий» Научного парка СПбГУ.

Рисунок 2. Псевдоплакоидные сенсиллы под сканирующим электронным микроскопом напоминают грибы / ©Пресс-служба СПбГУ
Рисунок 2. Псевдоплакоидные сенсиллы под сканирующим электронным микроскопом напоминают грибы / ©Пресс-служба СПбГУ

Оказалось, что у ручейников, в отличие от других насекомых, больше сенсилл не на конце антенны (чтобы чувствовать химические сигналы как можно дальше в пространстве), а наоборот, у ее основания. Владимир Иванов отмечает, что за этим стоит какая-то научная тайна, которую ученым только предстоит разгадать.

«К тому же мы открыли новый вид сенсилл у ручейников — псевдоплакоидный, он чем-то напоминает гриб, — рассказал энтомолог. — Вообще поверхность антенны ручейника похожа на лес: высокие трихоидные сенсиллы выглядят как стволы деревьев без ветвей, под ними растет “мох” — это микротрихии, тонкие выросты кутикулы.

А во “мху”, как грибы, сидят найденные нами псевдоплакоидные сенсиллы: они выглядывают из лунки, у них есть ножка и шляпка. Возможно, они дают ручейникам какую-то информацию об окружающей среде, например, где находится вода, но это нам только предстоит выяснить».

Следующий шаг ученых — вместе с коллегами-физиологами из Института эволюционной физиологии и биохимии имени И. М. Сеченова разобраться, как же работают эти микроскопические «носы», а также понять, для чего они нужны ручейникам. Такие исследования, объясняет Владимир Иванов, могут помочь больше узнать о связи органов обоняния с различными структурами мозга насекомых, а также пригодятся, например, в сельском хозяйстве (для отпугивания вредителей) или в экологии (для биологического мониторинга).

«Ручейники — хорошие биоиндикаторы состояния окружающей среды, особенно воды, где живут их личинки, — отметил Владимир Иванов. — Фауна ручейников очень чувствительная, поэтому по некоторым видам можно определить, например, что здесь были выбросы токсичных веществ.

В таких случаях пробы воды часто не показывают загрязнений, потому что выброс мог быть однократным, а вот отсутствие некоторых видов ручейников покажет, что этого оказалось достаточно для массовой гибели насекомых. Такой биоидентификационный метод прекрасно дополняет химические методы анализа».

В этом году кафедра энтомологии СПбГУ, старейшая в стране и одна из первых кафедр такого профиля в мире, отмечает столетний юбилей. В 1919 году ее основал Михаил Николаевич Римский-Корсаков, сын известного русского композитора, который с детства увлекался насекомыми.

Сегодня кафедра успешно развивает научные исследования не только в области классической энтомологии, но и в таких современных направлениях, как эволюция биологического разнообразия, механизмы видообразования, эволюционная экология, социобиология, иммунология и биофармакология. В состав кафедры входят две лаборатории: лаборатория эволюционной и физиологической экологии насекомых, а также лаборатория биофармакологии и иммунологии насекомых.

В последнем выпуске научного журнала «Энтомологическое обозрение», посвященном 100-летнему юбилею, можно больше узнать об истории кафедры, а также познакомиться с результатами последних исследований петербургских энтомологов: например, как мухи-каллифориды используются в современной медицине, а также как ученые исследуют криптические виды насекомых — виды-двойники, практически не отличающиеся внешне, но разные по генетическим признакам.

СПбГУ
3 статей
12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

11 ноября
1 минута
Илья Ведмеденко

Разработанный компанией Otto Aviation самолет Celera 500L, по некоторым данным, совершил первый полет.

12 ноября
5 минут
Полина Гершберг

Столкнуться с одной из основных причин необратимой потери зрения к 2050 году может каждый четвертый пожилой человек

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

Вчера, 17:02
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

11 ноября
1 минута
Илья Ведмеденко

Разработанный компанией Otto Aviation самолет Celera 500L, по некоторым данным, совершил первый полет.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: