Крылья насекомых могли развиться из ножек — Naked Science
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.
Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

8 часов назад
Мария Азарова

Проект назвали в честь Галилео Галилея — итальянского ученого эпохи Возрождения, который задействовал разработанный им телескоп для наблюдения за астрономическими объектами, такими как луны Юпитера, кратеры спутника Земли и кольца Сатурна. Пока программа получила финансирование в 1,75 миллиона долларов, но возглавляющий ее профессор Ави Леб надеется на большее.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: