The National Geographic + Насекомые

Помните ту тварь из игры, которая зачастую находилась на потолках различных пещер и заброшенных зданий. Та самая тварь, которая в самый не подходящий момент тянула Гордона Фримена к потолку своими нитевидными щупальцами?

А что, если я скажу, что подобные твари есть и в реальной жизни? Но не спешите браться за огнемет или закапываться в бункер. Реальные прототипы намного меньше и, возможно, даже симпатичнее. К тому же притягивают они к себе лишь мелких насекомых, которые случайно забрели в их обитель.

Итак, наших замечательных "барнаклов" зовут Arachnocampa luminosa, или новозеландский светлячок. К слову, это не червяк, хоть его иногда и называют светящимся червем-пауком (метавселенная которую мы заслужили).

И называют его так не спроста.

Дело в том, что данное животное на самом деле является эндемичным видом грибного комара, обитающего в Новой Зеландии. Но в своем жизненном цикле это двукрылое насекомое имеет стадию червеобразной личинки. Что самое интересное, в отличие от многих своих родичей, личинка является хищной и светится в темноте.

Охотится данная личинка благодаря двум вещам:

1. За счёт биолюминесценции.

2. За счёт клейких нитей, которые она спускает с потолка.

Биолюминесценция – способность живых организмов светиться, достигаемая самостоятельно или с помощью симбионтов. Личинки этого вида светятся за счёт действия фермента люциферазы на небольшую молекулу люциферина. Реакция происходит в модифицированных органах выделения, известных как мальпигиевы канальцы, в брюшной полости этого "червя".

Тысячи особей этого вида заселяют потолки пещер и светятся, подобно звёздам в ночной небе. Зрелище потрясающее и мгновенно захватывает дух. Данное свечение привлекает ночных насекомых, которые залетают в пещеру и летят на свет, врезаясь в клейкие нити, которые затем притягиваются "червем".

Подобно Гордону Фримену, жертва, затягивается в хищные челюсти насекомого, но, в отличие от последнего, не способна защитить себя ломиком. Жертва обречена на смерть.

Нити новозеландского светлячка достигают в максимуме 40 см длины, а по составу близки к паучьему шёлку. Помимо этого, они покрыты капельками слизи, которые при отсутствии высокой влажности быстро сохнут. Но при всем при этом нити не переплетены между собой и, в отличие от паучьих сетей, просто болтаются. Поэтому любой ветер оставит без еды будущего грибного комарика.

Исходя из этого факта, очевидно, что такие ловушки могут работать только в местах с высокой влажностью, низкой скоростью потока воздха и плюс минус постоянной температурой окружающей среды.

Поэтому пещера – это самый идеальный вариант для развития комара. К слову, капельки слизи "барнакла" обладают токсичным или парализующим действием.

Это позволяет нитям не запутываться между собой.

Так, когда насекомое влетает в нить, оно быстро парализуется, и ловушка не запутывается, как это могло бы быть, если бы добыча продолжительно трепехалась.

Ну и напоследок. В стадии личинки животное может прожить год, тогда как во взрослой стадии оно живёт максимум несколько суток, поскольку только спаривается и ни чем не питается.

Ранее эксперименты показали, что собаки способны обнаруживать рак молочной железы и лёгких по дыханию пациентов. Теперь выяснилось, что этой способностью обладают не только наши четвероногие друзья, но и бурые лесные муравьи (Formica fusca).

Всего за несколько минут обучения с помощью системы вознаграждения эти трудолюбивые насекомые смогли отличить здоровые человеческие клетки от раковых в чашке Петри. Учёные полагают, что здоровые и раковые клетки выделяют разные соединения, которые муравьи могут различать по запаху.

«Мы продемонстрировали, что некоторым муравьям требуется всего несколько тренировок, чтобы выучить, запомнить и уверенно обнаружить запах раковых клеток человека», – сказали авторы работы из Французского национального центра научных исследований.

Авторы исследования продолжат изучать способы быстрого и эффективного раннего выявления рака, не прибегая к дорогостоящим или инвазивным методам.

«Наши результаты показывают, что использование муравьев в качестве живых инструментов для обнаружения биомаркеров рака человека осуществимо, быстро и менее трудоемко, чем использование других животных», – пишут учёные.

Исследователи видят потенциал муравьёв в том, чтобы вынюхивать и другие вещества – наркотики, взрывчатку или другие болезни.

Источник

Образец Huablattula hui в бирманском янтаре

У насекомого было хорошее зрение (в отличие от его современных родственников).

Все мы знаем, что тараканы предпочитают ночной образ жизни. Наверняка многие хоть раз да видели, как тараканы разбегаются, если включить на кухне свет. Однако их древние родственники, вероятно, вели себя абсолютно противоположным образом. Огромные глаза застрявшего в янтаре таракана возрастом около 100 миллионов лет подсказывают, что он искал себе пищу днём при солнечном свете.

Исследователи уже знали о существовании этого уникального, ныне вымершего вида, известного как Huablattula hui, но впервые им удалось так подробно изучить его глаза.

«Образец таракана удивительно хорошо сохранился и демонстрирует многие морфологические особенности в мельчайших деталях», – сообщил Рио Танигути, ведущий автор исследования из Университета Хоккайдо в Японии.

Животные используют органы чувств, чтобы ориентироваться в пространстве, находить пищу, избегать хищников и отыскивать партнёров. Поскольку органы чувств часто адаптируются к определенному образу жизни, учёные могут много узнать об особенностях тех или иных существ, исследуя каждый их орган, который собирает сенсорную информацию. Например, у сов уши расположены асимметрично, что позволяет им с высочайшей точностью устанавливать положение источника звука, в то время как глубоководные рыбы часто отказываются от глаз, бесполезных во мраке океана.

Однако когда речь идет о вымерших видах, особенно о насекомых, чьи нежные глаза и усики плохо сохраняются в окаменевших отложениях, изучение органов чувств крайне затруднено.

«Органы насекомых редко сохраняются в отложениях, потому что они маленькие и хрупкие. Один из способов решить эту проблему – изучить исключительно хорошо сохранившийся ископаемый материал из янтаря», – говорит Танигучи.

Таракан Huablattula hui имеет более крупные глаза (слева) и меньше антеннальных сенсилл (справа) по сравнению с современными видами тараканов. Это указывает на то, что эти существа были активны в ярко освещенных и открытых местах в дневное время

Янтарь способен идеально сохранять ткани мелких насекомых. Именно это и произошло с самцом таракана H. hui около 100 миллионов лет назад, когда он застрял и погиб в комке древесной смолы, окаменевшей позже.

Танигути и его коллеги из университетов Хоккайдо и Фукуока использовали макрофотосъемку и микро-КТ для изучения уникальных и оставшихся неповрежденными органов чувств таракана. Они и выявили особенности зрения насекомого.

Как правило, у современных тараканов недоразвиты глаза, что компенсируется наличием высокочувствительных «сенсорных датчиков» на их усиках. Напротив, у этого древнего вида были хорошо развитые сложные глаза, однако присутствовали и сенсорные датчики на усиках, как у его современных родственников.

«Эти морфологические особенности указывают на то, что этот вид полагался на зрительную систему во время поиска пищи и обнаружения хищников» – заявил Рио Танигучи.

Основываясь на этих сенсорных структурах, вполне вероятно, что этот древний таракан вел себя больше как современные богомолы, близкие родственники тараканов, которые активны в дневное время, объясняет Танигучи.

Это открытие предполагает, что в далеком прошлом экологическое разнообразие тараканов было гораздо шире, чем сегодня. Подавляющее большинство из 4600 ныне живущих видов тараканов приспособлены проводить большую часть своей жизни в темноте. Однако современные «ночные» тараканы не произошли от H. hui. Наоборот, этот таракан представляет другую ветвь родословной, которая, возможно, вымерла из-за конкуренции с другими насекомыми.

Источник

Три участницы самочьей колонии термитов вместе с клонированным потомством

Учёные нашли ответ на этот вопрос.

В 2018 году исследователи из Сиднейского университета (Австралия) и Университета Киото (Япония) обнаружили, что термиты вида Glyptotermes nakajimai зачастую образуют колонии, состоящие только из самок.

Ранее подобное явление наблюдалось только у некоторых муравьёв и медоносных пчёл, но им для размножения всё равно нужны самцы, а эти термиты обходятся без них.

Популяции G. nakajimai без каких-либо признаков наличия самцов были найдены в отдалённых прибрежных районах Японии. У маток в этих колониях были пустые семяприёмники (орган насекомого, где хранится сперма после спаривания), тогда как у маток в смешанных популяциях семени там всегда достаточно. При этом все яйца в женских колониях были неоплодотворёнными.

Заинтригованные учёные продолжили наблюдения за насекомыми. Они пришли к выводу, что женские колонии возникли ещё в прошлом веке в результате скрещивания одной линии термитов с другой.

Термиты обычно занимаются половым размножением, при котором для производства потомства требуются как мужские, так и женские гаметы (половые клетки). Бесполое размножение обеспечивается партеногенезом, при котором зародыш спонтанно появляется в неоплодотворенной яйцеклетке.

Учёные объясняют, что среди термитов распространены близкородственные связи, которые часто приводят к вредным генетическим последствиям.

«Потомки термитов могут наследовать гнёзда от своих родителей, что избавляет их от необходимости сталкиваться с опасностями внешнего мира и создавать свои собственные гнезда. Проблема с наследованием гнёзд заключается в том, что оно приводит к инбридингу – сестры спариваются с братьями, а дети могут даже спариваться с родителями», – хаявил Натан Ло, соавтор исследования из Сиднейского университета.

Но эти гибридные колонии образовались не в результате инбридинга. Учёные предполагают, что самки из одной колонии скрещивались с самцами из другой колонии. Это произошло в прошлом веке, когда одну группу термитов случайно перевезли с небольшого острова на материковую часть Японии. Скрещивание с местными термитами привело к образованию сильных и устойчивых популяций, а поскольку самки G. nakajimai имеют инструмент партеногенеза, они начали постепенно вытеснять самцов, не нуждаясь в них.

«Наличие этих полностью женских колоний предполагает, что самцы не всегда нужны для поддержания сложных сообществ животных, что является захватывающим открытием», – пишут учёные.

Исследователи предостерегают, что женские колонии термитов со временем могут стать проблемой. Полностью женские гибриды кажутся более сильными, чем их негибридные версии. Более того, самки клонируют себя, поэтому им не нужны самцы для размножения. Таким образом, эти бесполые колонии могут расти вдвое быстрее, чем обычные.

Исследователи предупреждают, что термиты G. nakajimai имеют значительный инвазивный потенциал, если вытеснят «двуполые» колонии и распространятся в другие части мира.

«У нас уже есть несколько очень опасных видов термитов в Австралии. Наше исследование подчеркивает важность того, чтобы не пустить к нам ещё и зарубежных термитов. Если они смешают с нашими местными термитами, это может привести к появлению ещё более неприятных родословных термитов», – объясняет Ло.

Источник