• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
03.06.2020
Сергей Васильев
1 702

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 10:30
Сергей Васильев

Считается, что неандертальцы жили в коллективах максимум в пару десятков особей. Однако на их стоянках обнаруживают останки исключительно крупных животных, добыть и съесть которых можно только командой, насчитывающей сотни человек.

Позавчера, 10:49
Сергей Васильев

Американский стартап, занятый возвращением к жизни вымерших животных, объявил о начале работы с додо — почти легендарными птицами, которых люди перебили еще несколько веков назад.

Вчера, 13:32
Анна Новиковская

Международная группа астрономов из США и Новой Зеландии описала чрезвычайно редкий тип звездной системы, у которой есть все задатки в будущем стать сверхсильной килоновой.

27 января
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

Позавчера, 10:49
Сергей Васильев

Американский стартап, занятый возвращением к жизни вымерших животных, объявил о начале работы с додо — почти легендарными птицами, которых люди перебили еще несколько веков назад.

Вчера, 10:30
Сергей Васильев

Считается, что неандертальцы жили в коллективах максимум в пару десятков особей. Однако на их стоянках обнаруживают останки исключительно крупных животных, добыть и съесть которых можно только командой, насчитывающей сотни человек.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

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: