Биологи обнаружили у насекомых третью пару крыльев

Горбатки (Membracidae) – мастера мимикрии. Выросты на их спинке напоминают семена, колючки, экскременты гусениц и даже целых муравьёв. Выросты также иногда называют шлемами (helmet), так как они расположены сразу за головой (фото B. Prud’homme et al., Nature).

Исследователи из Франции обратили внимание на странное явление: насекомые горбатки, защищаясь, избавляются от части тельца. В процессе изучения выяснился ещё более необычный факт — шлем букашек не что иное, как вырожденная третья пара крыльев.

Установили это специалисты из Марсельского института биологии развития (IBDML) – Николас Гомпель (Nicolas Gompel) и Бенджамин Прудом (Benjamin Prud’homme). Учёные взялись за изучение пяти видов горбаток после того, как один из их друзей рассказал им, что не мог поймать насекомых, так как в руках у него оставались лишь шлемы.

«Никто из нас не поверил, что насекомое может избавиться от части груди (отросток прикреплён к первому её сегменту) даже в случае смертельной опасности», – сообщает Бенджамин. Однако тщательное изучение показало, что шлемы, как и лапки и крылья горбаток, прикреплялись к тельцу при помощи «суставов». Таким образом, вырост являлся сгибающимся и легко отрывался.

Ни одно из насекомых не обзавелось чем-то подобным в течение 250 миллионов лет эволюции, уточняет Science. Самые древние экземпляры, найденные энтомологами, обладали похожими на плавники спинными отростками, предназначенными, скорее всего, для плавания. Со временем на втором и третьем сегментах груди появились две пары крыльев.

В статье, опубликованной в Nature, авторы работы пишут, что шлем горбаток является гомологом крыльев первого сегмента груди, а не складчатым продолжением экзоскелета насекомого, как считалось ранее.

Прудом и Гомпель подтвердили это предположение, проследив за развитием шлема. Оказалось, что на стадии нимфы отросток представляет собой два отдельных зачатка, которые позже сливаются в единое целое.

При этом клеточные образования напоминают таковые у крыльев, и их разворачивание в процессе развития происходит похожим образом. «Всё это указывает на общее происхождение крыльев и шлема, несмотря на их явные анатомические и функциональные различия», — говорит Прудом.

Генетический анализ показал, что в первом сегменте груди происходит экспрессия трёх Hox-генов. Биологи считают, что они препятствуют созданию полноценных крыльев.

Таким образом, у горбаток, появившихся на планете около 50 миллионов лет назад, образование крыльев всё же происходит. Но так как они насекомому для полётов не нужны, крылья видоизменились и приобрели другую функцию. Красивый эволюционный трюк, заключают французы.



Биологи уличили орхидеи в двойном обмане мух

26 апреля 2011

Палеонтологи заподозрили динозавров во вшивости

8 апреля 2011

Обнаружен рекордный отпечаток насекомого

5 апреля 2011

Открыто положительное влияние термитов на урожай пшеницы

1 апреля 2011

Осы научились применять полёт как нелетальное оружие

30 марта 2011
  • Павел Яковлев  5 мая, 15:57
    Брошу статью в ЗИН, интересно что там скажут...
    ОтветитьНравится
  • Юлия Рудый  5 мая, 16:25
    И нам потом обязательно расскажите :)
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  6 мая, 10:35
    Ну сказали интересно. Единственное, гомолог это не обязательно редуцированный орган, это может быть орган схожий с сравниваемым.

    Например жужжальца мух, это редуцированная пара крыльев, а тут в принципе не факт и авторы на это указывают.

    ОтветитьНравится
  • Семён Воловник  6 мая, 11:08
    Гомологичные органы могут быть совсем даже и не похожи между собой. Например, обычные листья и колючки кактуса. Трудно поверить, глядя на них, что они одного происхождения. Так и с этими горбатками.А ещё было бы интересно, если бы учёные целенаправленно проверили, из чего образуются другие выросты груди и головы насекомых. Вполне возможно, что выросты переднегруди могли превращаться и ещё во что-то.
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  6 мая, 11:34
    Не одного а схожего, но это не суть важно. Да, конечно, могут быть и не похожи. Стоит посмотреть на ротовой аппарат насекомого и его лапы =)
    ОтветитьНравится
  • И что, вот это они считают результатом мутаций? Но узкой группы Нох-генов тут явно недостаточно. Они только задерживают развитие конечностей в тех сегментах тела, где экспрессируются.
    ОтветитьНравится
  • Алекс Яковенко  5 мая, 21:15
    «узкой группы Нох-генов тут явно недостаточно» А Вы знаете групу «по-шире» (я например нет)? Сделать вывод что могут Hox и чего нет пока никто не может (про человека точно знаю т.к. косвенно рабртаю с этим, а про остальных догадываюсь).
    ОтветитьНравится
  • А ее нет, поскольку морфологические конструкции генами не определяются. Гены вообще кодируют только белки и РНК.
    ОтветитьНравится
  • Алекс Яковенко  6 мая, 21:36
    Приехали...
    ОтветитьНравится
  • Что новость? Большинство верят, что гены кодируют все. На самом деле, даже структура протеидов не кодируется в ДНК.
    ОтветитьНравится
  • Александр, Вы не поверите, но большинство людей не знают что такое ДНК ВООБЩЕ. Поверьте уж человеку, каждодневно профессионально взаимодействующему с большим количеством людей. Однако, это не повод для подобных сентенций в среде вполне адекватной (как правило) и вполне образованной, которую я наблюда на этом форуме.

    На самом деле, надеюсь Вам очевидно, что ДНК кодирует практически все... но опосредованно, через синтез определенных белков. Или это не так? =0)

    Не стал бы этого писать, однако уже не первый раз за сегодняшний день натыкаюсь на Ваши сентенции подобного характера. Как-то:

    Алексей Заплатин 19 мая, 12:31
    Большинство диетологов вообще ничего не знают.

    Да. К сожалению, имеет место немалое количество людей в любой профессиональной среде, которые занимают не свое место в жизни. Но это ведь не повод для того, чтобы прекратить развитие науки и ориентироваться даже не на массовые посредственности, а на клинические случаи профессиональной неполноценности?

    Сдается мне, Вас кто-то сильно обидел... по крайней мере, убежденность в интеллектуальной неполноценности БОЛЬШИНСТВА — это звоночек. Попробуйте разобраться в себе, причинах для такой оценки.

    С уважением

    ОтветитьНравится
  • Интересные зверята. Горбатки, тихоходки — до чего фантастически удивителен мир насекомых. Прям, инопланетяне среди нас. ;)
    ОтветитьНравится
  • Именно. Их третьи крылья это чистейшая архитектура и дизайн.
    ОтветитьНравится