Крылья насекомых могли развиться из ножек — Naked Science
5 минут
Сергей Васильев

Крылья насекомых могли развиться из ножек

5.5

Генетический анализ поденок на разных стадиях развития показал, что гены, ответственные за рост жабр у личинок, участвуют в росте крыльев у взрослых насекомых — и эволюционно те и другие образовались из конечностей.

Самец поденки Cloeon dipterum с дополнительной парой глаз на затылке
Самец поденки Cloeon dipterum с дополнительной парой глаз на затылке / ©Isabel Almudi

Крылатые поденки редко попадаются на глаза современным городским жителям. Большая часть их существования проходит в стадии личинки, которая несколько лет ведет сугубо водный образ жизни и показывается нам на глаза, лишь превратившись во взрослую имаго, которая живет только две-три недели. Но за это время поденки спариваются в ходе грандиозных брачных полетов, когда их густые рои начинают бросаться в глаза как в переносном, так и в буквальном смысле.

Типичные представители отряда — широко распространенные двукрылые поденки клоены (Cloeon dipterum), самцы которых выделяются дополнительной парой «тюрбановидных» глаз на затылке. Предполагается, что они облегчают распознавание самок в рое спаривающихся насекомых. Однако личинки поденок обоих полов выглядят одинаково и напоминают скорее миниатюрных креветок, нежели свою же взрослую изящную форму. Наряду с родственными стрекозами поденки считаются одними из первых насекомых, освоивших полет.

Чтобы лучше разобраться в том, как происходит превращение личинок Cloeon dipterum в крылатых имаго, Изабель Альмуди (Isabel Almudi) из Андалузского центра биологии развития и ее коллеги выращивали насекомых в лаборатории. Ученые не только секвенировали их геном, но и проследили за активностью различных генов в тканях поденок, проходящих через различные стадии развития. О неожиданных результатах этой работы они рассказывают в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Так, обнаружилось, что зрение самцов намного сложнее, чем у самок: в их глазах производятся два дополнительных пигмента-опсина, чувствительных к дальней синей и ультрафиолетовой частям спектра. Но главный сюрприз преподнесли ткани жабр, несколько пар которых вырастают на брюшке личинки. Во-первых, как оказалось, в них экспрессируются гены, у других животных связанные с восприятием запаха и вкуса, — так что жабры, по-видимому, могут служить клоенам еще органом обоняния.

Во-вторых, некоторые гены, вовлеченные в развитие жабр у личинок, у взрослых поденок участвуют в росте крыльев. До сих пор происхождение крыльев насекомых остается невыясненным. Существуют гипотезы, связывающие их как с тканями стенки тела, так и с ножками. Однако известно, что жабры эволюционно развились из конечностей, так что новые данные, связавшие крылья с жабрами, говорят в пользу второй версии. Похоже, крылья насекомых прежде были ножками.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 10:31
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

Вчера, 16:27
8 минут
Мария Азарова

Ученые проверили, может ли полиненасыщенная жирная кислота класса омега-6 DGLA, которая регулирует производство нескольких важных групп сигнальных молекул, запускать ферроптоз клеток, в том числе раковых.

1 час назад
7 минут
Сергей Васильев

Необычные эксперименты показали, что подключение легких к кровеносной системе животного позволяет не только поддерживать жизнеспособность донорских органов, но и восстанавливает их функции.

Позавчера, 10:31
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

10 июля
5 минут
Сергей Васильев

Белок, выделенный из крови «тренированных» мышей, запускает такое же улучшение когнитивных функций и без всяких физических нагрузок.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

1 июля
5 минут
Мария Кривоченко

Один из детекторов Большого адронного коллайдера обнаружил новую частицу, состоящую из четырех очарованных кварков. Физики полагают, что это первый представитель неописанного класса частиц.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: