Эксперты о квантовых компьютерах
Подробнее
02.09.2019
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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Один из старейших, крупнейших и ведущих классических университетов и один из важнейших центров науки, образования и культуры в России.
Сегодня, 05:30
Мария Азарова

Ученые из Швейцарии и Германии сделали неожиданный вывод: катехины зеленого чая не подавляют окислительный стресс, а способствуют ему. Однако на этом их действие не заканчивается.

Позавчера, 14:06
Мария Азарова

Американские исследователи оценили вероятность повторного заражения коронавирусами SARS-CoV, HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63 и особенно SARS-CoV- 2.

Вчера, 19:30
Мария Осетрова

Исследование на мышах показало, что дефицит белка в пожилом возрасте ускоряет развитие старческого слабоумия, а пищевая добавка из семи незаменимых аминокислот, напротив, замедляет.

Позавчера, 14:06
Мария Азарова

Американские исследователи оценили вероятность повторного заражения коронавирусами SARS-CoV, HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63 и особенно SARS-CoV- 2.

Сегодня, 05:30
Мария Азарова

Ученые из Швейцарии и Германии сделали неожиданный вывод: катехины зеленого чая не подавляют окислительный стресс, а способствуют ему. Однако на этом их действие не заканчивается.

22 октября
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

18 октября
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: