03.06.2020
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.
19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

19 октября
Мария Осетрова

Ученые из MIT выяснили, что наш мозг не оптимизирован для того, чтобы искать самый короткий маршрут. Вместо этого он выбирает путь, который точнее всего указывает на конечное направление.

Позавчера, 11:03
Александр Березин

Новая работа в авторитетном научном журнале показала, что за восемь месяцев титр антител от мРНК-вакцин падает в десятки раз, а от векторной — на том же аденовирусе, что «Спутник-лайт» — почти не уменьшается вовсе. На сегодня ясно, что снижение уровня антител — главная причина падения защиты от Pfizer с 90% до 47% за полгода. Значит ли это, что страны, поставившие на аденовирусно-векторные вакцины, сделали лучший выбор? И за счет чего они могли опередить такую вроде бы революционную вакцинную платформу, как мРНК? Наконец: действительно ли «Спутник» может повысить риск заражения ВИЧ, как это утверждают медицинские власти ЮАР?

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.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

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.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[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: