| ← Январь 2021 → | ||||||
|
1
|
2
|
3
|
||||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
23
|
24
|
|
25
|
26
|
28
|
29
|
30
|
31
|
|
За последние 60 дней ни разу не выходила
Сайт рассылки:
http://elementy.ru
Открыта:
09-05-2006
Статистика
+1 за неделю
Найденный в бирманском янтаре светящийся жук проливает свет на эволюцию светляков
Найденный в бирманском янтаре светящийся жук проливает свет на эволюцию светляков25.01.2021 ∙ Александр Храмов ∙ Палеоэнтомология
Китайские палеоэнтомологи вместе с коллегами из Чехии и Великобритании обнаружили в меловом бирманском янтаре жука с органами свечения, который по строению тела занимает промежуточное положение между жуками-щелкунами и жуками-светляками. По мнению исследователей, своим свечением жук, получивший название Cretophengodes azari, мог отпугивать муравьев, птиц или бесхвостых амфибий, эволюционная радиация которых пришлась как раз на первую половину мелового периода. Впрочем, нельзя исключать, что этот вид, существовавший около 100 млн лет назад, использовал свои огоньки и для коммуникации с самками, подобно тому, как это делают многие современные светляки. Вместе с другим светляком, найденным ранее в бирмите, C. azari вошел в число древнейших известных биолюминесцирующих насекомых. Биолюминесценция — это свечение живых существ за счет химических реакций, практически не сопровождающееся выделением тепла и, в отличие от флуоресценции, не требующее предварительного поглощения светового излучения из внешнего источника. Среди насекомых этой способностью обладают некоторые ногохвостки и двукрылые, но пальма первенства по числу биолюминесцирующих видов принадлежит жукам. Конечно, каждый слышал о жуках-светляках из семейства Lampyridae, а многие видели их собственными глазами. Но, помимо светляков в узком смысле слова, насчитывающих около 2000 видов, биолюминесценцией могут похвастаться и близкие к ним семейства элатероидных жуков — Phengodidae, Rhagophthalmidae (вместе около 300 видов) и некоторые жуки-щелкуны (Elateridae, примерно 100 видов). Энтомологи уже не первое десятилетие пытаются выяснить, сколько раз биолюминесценция возникала у разных элатероидных жуков, и, главное, зачем она им понадобилась вообще. Согласно наиболее популярной гипотезе, сначала биолюминесцировать стали жучьи личинки, чтобы отпугивать сумеречных хищников. В гемолимфе личинок светляков содержатся люцибуфагины — неприятные на вкус стероиды. Но в условиях плохой освещенности личинки не могут «сообщить» хищникам об этом неприятном сюрпризе с помощью предупредительной окраски. Подсвечивая себя, личинка как бы вывешивает неоновую вывеску с надписью: «я — не вкусная». И действительно, экспериментально показано, что жабы неохотно реагируют на светящуюся добычу (R. De Cock, E. Matthysen, 1999. Aposematism and Bioluminescence: Experimental evidence from Glow-worm Larvae (Coleoptera: Lampyridae)). На личиночной стадии биолюминесценция может выполнять и прямо противоположные функции — не отпугивать хищников, а, наоборот, приманивать жертв, как это делают хищные личинки бразильских жуков-щелкунов, живущие в заброшенных термитниках (см. картинку дня Светящийся термитник). В тех же целях биолюминесценцию используют, кстати, и личинки новозеландских грибных комариков (см. картинку дня «Звездное небо» новозеландской пещеры). Кроме того, высказывалось предположение, что органы свечения нужны личинкам, чтобы заранее предупреждать сородичей о своем присутствии, тем самым снижая риск каннибализма (J. Sivinski, 1981. The Nature and Possible Functions of Luminescence in Coleoptera Larvae). Считается, что со временем способность к свечению передалась от личинок к имаго элатероидных жуков. Это было частью процесса неотенизации, в ходе которого взрослые особи, созревая, сохраняли все больше личиночных признаков. Вершиной неотенизации стали самки жуков-светляков, полностью бескрылые, с мягким, несклеротизованным телом — внешне они зачастую отличаются от личинок только наличием сложных глаз да более широким грудным щитком. Но этот процесс, связанный с десклеротизацией (размягчением) покровов, частично затронул и самцов — у светляков, а также у родственных им семейств Phengodidae и Rhagophthalmidae, брюшко стало мягким и подвижным, высовывающимся из-под истончившихся и укороченных надкрылий. Кроме того, у светляков и их родни также исчез прыгательный механизм на груди, который позволял их предкам, жукам-щелкунам, издавать щелчки и подпрыгивать, лежа на спине.
Жук Cretophengodes azari, обнаруженный авторами нового исследования в бирманском янтаре, может рассматриваться как переходное звено, связывающее жестких, словно закованных в броню щелкунов с мягкотелыми светляками. С одной стороны, наличие 12-члениковых гребенчатых антенн с длинными выростами роднит его с семейством Phengodidae (рис. 2). Кроме того, у C. azari имелся орган свечения — светлое мутноватое пятно, расположенное на 1–3 вентритах брюшка, в точности как у самцов Rhagophthalmidae и Phengodidae (вентритами у жуков называют выступающие наружу стерниты — нижние половины сегментарных колец). Но, с другой стороны, жук сохранил грудной отросток, входящий в прыгательный механизм щелкунов. Правда, по мнению исследователей, он не доходил до среднегрудной ямки (при резком ударе грудного отростка об эту ямку щелкуны и издают характерный звук). Что еще интереснее, у C. azari в брюшке было 6 вентритов, тогда как у типичных щелкунов в брюшке имеется 5 вентритов, а светляки и их родня довели это число до 7–8, причем у них между вентритами находятся эластичные вставки, за счет чего их брюшко стало более гибким.
Получается, C. azari застрял где-то на полпути между типичными щелкунами и светляками (рис. 3) — он обзавелся органами свечения и начал процесс десклеротизации, но не довел его до конца. Кстати, надкрылья у C. azari тоже еще не успели укоротиться. Поскольку из-за переходного характера признаков ученые не смогли отнести C. azari ни к одному из известных семейств, они поместили его в отдельное семейство, получившее название Cretophengodidae. Ранее, также в бирманском янтаре, был найден более заурядный светляк из семейства Lampyridae (рис. 4). В отличие от Cretophengodidae, Rhagophthalmidae и Phengodidae, орган свечения размещался у него не у основания, а на конце брюшка, как это характерно и для современных светляков.
Как известно, светляки из семейства Lampyridae во взрослом возрасте используют свечение для поиска брачного партнера, причем делают это очень по-разному. У одних видов светятся только самки, привлекая к себе самцов. У других — светятся оба пола, причем самец, как летящая искорка, может мигать в полете, и самки с земли мигают ему в ответ. Некоторые виды тропических светляков синхронизирует свое мигание, так что дерево, усаженное им, становится похоже на новогоднюю елку, увитую электрической гирляндой, по которой раз в несколько секунд пробегают огоньки. Наоборот, некоторые светляки светятся постоянным светом и не мигают вовсе. Кроме того, ряд светляков вдобавок к свечению выделяют феромоны. Разветвленные антенны C. azari тоже говорят о развитой феромонной коммуникации — их выросты повышают чувствительность к летучим соединениям. А вот для чего этот жук использовал свой орган свечения, сказать сложнее. Брачное поведение тропических Rhagophthalmidae и Phengodidae, к которым ближе всего C. azari, изучено гораздо хуже, чем в случае светляков. Но известно, что у некоторых южноамериканских Phengodidae самец и самка начинают светиться только в момент спаривания, но не до него. Это значит, что свечение у них еще не используется при поиске партнера, но сохраняет защитную функцию, какую оно имеет на личиночной стадии. Парочка спаривающих жуков — весьма легкая добыча, так почему бы лишний раз не обезопасить себя при помощи свечения? Возможно, C. azari поступал точно так же. Впрочем, вряд ли нам когда-то удастся поглядеть на его партнершу — скорее всего, самки этого вида были бескрылыми, личинкоподобными и малоподвижными (рис. 5), что резко уменьшает их шансы прилипнуть к смоле и сохраниться в виде янтарного инклюза.
Источник: Yan-Da Li, Robin Kundrata, Erik Tihelka, Zhenhua Liu, Diying Huang, Chenyang Cai. Cretophengodidae, a new Cretaceous beetle family, sheds light on the evolution of bioluminescence // Proceedings of the Royal Society B. 2021. DOI: 10.1098/rspb.2020.2730. Александр Храмов Предыдущие новостиУ муравьев афеногастеров орудиями труда пользуются только самые активные рабочие особиНесколько лет назад было установлено, что муравьи рода Aphaenogaster при сборе пищи используют орудия труда: чтобы доставить в колонию сладкий сироп, они вымачивают в нем подручные предметы, впитывающие влагу. Также ученые выяснили, что таким продвинутым способом пользуется только часть рабочих особей в колонии. Новые поведенческие эксперименты показали, что склонность к «орудийной деятельности» связана с индивидуальными характеристиками муравьев. 21.01.2021 ∙ Анастасия Вабищевич ∙ Этология, Энтомология
Необычайная сохранность эдиакарского скелетного организма из Намибии позволила восстановить его внутреннее строениеСамый необычный эдиакарский организм с известковым скелетом — намакалатус — на сегодня является древнейшим представителем настоящих животных. В ходе очередной экспедиции в Намибию ученым из России и Великобритании удалось найти остатки намакалатусов чрезвычайно хорошей сохранности. Благодаря пиритизации мягких тканей удалось установить, что намакалатусы имели не только сложный скелет, но и петлевидный кишечник и ряд других органов. 20.01.2021 ∙ Андрей Журавлёв ∙ Палеонтология, Эволюция
Изображения свиней в пещере на острове Сулавеси созданы 45,5 тысяч лет назадИндонезийские и австралийские археологи, изучающие палеолитическую пещерную живопись островов Зондского архипелага, выяснили, что минимальный возраст изображения сулавесской бородавчатой свиньи из пещеры Леанг Тедонгнге на юго-западе острова Сулавеси составляет 45,5 тысяч лет. Такой результат дало уран-ториевое датирование известкового натёка на ноге нарисованной свиньи. Это делает рисунок древнейшим из надежно датированных произведений изобразительного искусства. 19.01.2021 ∙ Александр Марков ∙ Антропология
Новым источником редкоземельных элементов может стать оливин из южноафриканского месторождения ФергенухРедкоземельные элементы (РЗЭ) востребованы в производстве высокотехнологичной продукции — от смартфонов до ракет. Практически монополистом в области добычи РЗЭ является Китай, на территории которого находятся крупнейшие в мире запасы редкоземельного сырья. Немецкие геологи предложили рассмотреть в качестве нового источника РЗЭ оливин железорудно-флюоритового месторождения Фергенух в ЮАР, руды которого образовались из магматического расплава кислого состава, обогащенного РЗЭ. 18.01.2021 ∙ Владислав Стрекопытов ∙ Геология
Регенерацию нейронов можно улучшить за счет снижения активности киназПри большинстве нейродегенеративных заболеваний повреждается не только тело нейронов, но и аксоны, необходимые для передачи нервных импульсов. Механизмы, которые защищают нейроны от разрушения, одновременно ингибируют восстановление аксонов. Это большая проблема в разработке терапии заболеваний, связанных с потерей нейронов. Но недавно ученым удалось найти киназу, ингибирование которой приводит и к сохранению нейрона, и к восстановлению аксонов. 15.01.2021 ∙ Екатерина Грачева ∙ Нейробиология
В ходе эволюционного эксперимента удалось получить генералистов при симпатрическом видообразованииИмеется множество примеров симпатрии — видообразования без географической изоляции, однако объяснить, как это происходит, не так-то просто. Ученые из Германии провели эксперимент на дрожжах, в котором адаптация проходила на фоне постоянного притока чужеродных генов. Оказалось, что при высоком уровне генетического обмена отбор разводит части популяции по разным нишам не менее эффективно, чем при полной географической изоляции. При этом обмен генами способствует появлению не только экологических специалистов, но и экологических генералистов. 14.01.2021 ∙ Елена Наймарк ∙ Эволюция, Микробиология
В юрском периоде полярные моря служили «яслями» для морских рептилийТщательное исследование остатков морских рептилий, собранных около полувека назад по берегам якутской реки Вилюй, выявило их большое таксономическое разнообразие. Оказалось, что приполярные моря юрского периода населяли несколько родов ихтиозавров, плиозавров и плезиозавров. Среди находок было много костей молодых рептилий, в том числе, возможно, принадлежащие новорожденным особям. 13.01.2021 ∙ Антон Нелихов ∙ Палеонтология, Наука в России
Активизация крупнейшего гейзера Йеллоустона не говорит о пробуждении супервулканаВ марте 2018 года после длительного периода покоя крупнейший гейзер Йеллоустонского парка под названием «Пароход» вступил в активную фазу. Ученые обеспокоены активизацией гейзера, так на глубине под национальным парком «дремлет» гигантская магматическая система. Однако недавнее исследование показывает, что активизация «Парохода» скорее всего связана не с масштабными вулканическими процессами, а с изменениями в гидротермальной системе самого гейзера. 11.01.2021 ∙ Владислав Стрекопытов ∙ Геология, Гидрология
У дрозофил обнаружили состояние, похожее на парадоксальный сон млекопитающихСон млекопитающих и птиц можно разделить на фазы, основываясь на электрической активности мозга и реакциях организма на внешние стимулы. Недавно удалось показать, что сон дрозофил тоже неоднороден: что у них есть состояние, напоминающее фазу парадоксального сна. Во время него дрозофила практически не реагирует на внешние стимулы и не двигается, однако клетки ее мозга почти так же активны, как при бодрствовании. 08.01.2021 ∙ Светлана Ястребова ∙ Нейробиология
|
| В избранное | ||
