Ryškus žaibo sparnus vaivorykštė

Ryškus žaibo sparnus vaivorykštė

Julija Juodoji
mokslinis žurnalistas
"Trejybės variantas" № 20 (239), 2017 spalio 10 d

Julija Juodoji

Rugpjūčio mėnesį Novosibirske įvyko XV Rusijos entomologijos draugijos, viena iš seniausių Rusijos mokslininkų sąjungos (įkurta 1859 m.) XV kongresas. Rusijos Entomologijos draugijos kongresai rengiami kas penkerius metus. Ir pirmą kartą kongresas eina į rytus nuo Uralo kalnų. Šiais metais kongresas pristatė pagrindiniai mokslininkai iš Maskvos, Sankt Peterburgo, Novosibirsko, Jekaterinburgo, Tomsko, Vladivostoko, Magadano, taip pat specialistų iš 14 užsienio šalių (įskaitant JAV, Didžioji Britanija, Danija, Izraelis, Kinija, Iranas). , Mongolija, Meksika). Mokslininkai davė pranešimus dominančiomis temomis ne tik susiaurinti entomologinius specialistus.

Vabzdžiai yra neabejotinai labiausiai sėkmingi Žemės gyvuliai. Ypač vertinant pagal jų skaičių ir taksonominę įvairovę. Remiantis naujausiais duomenimis, mūsų planetoje gyvena daugiau nei milijonas vabzdžių rūšių (tai yra 2/3 visų gyvūnų taksonominės įvairovės). Aleksandras Rasnitsinas, dr. Biol. Mokslai, galva. laboratorijos nariuotakojų (nariuotakojų) paleontologijos institutas.Savo plenariniame pranešime Borisyakas RAS bandė suprasti tokios įspūdingos sėkmės priežastis.

Tik sparnuoti vabzdžiai pasiekė daugybę rūšių. Iš esmės bekryptės neįsivaizduojamos nieko ypatingo: tik šiek tiek daugiau nei tūkstantis rūšių, panašių į medžių utėlių rūšis. "Tai viskas apie sparnus!"- sako pasisakydamas savimi. Vabzdžiai buvo pirmieji gyvūnai, sėkmingai įvaldę oro elementą."Iš tikrųjų jie vis dar išlieka konkurencijos., – aiškina Aleksandras Rasnitsinas. – Vabzdžiai pateko į labai gerą "matmenų langą": mažesni matmenys paverčia skrydį į reisą su visiškai skirtingomis greičio charakteristikomis ir kitomis energijos sąnaudomis. Su dideliais dydžiais (tokia niša, kurią stuburiniai vartojo gerokai vėliau), sklandus skrydis (nuo 10 kg svorio) tampa neveiksmingas ir pakeičiamas didėjančiu, žaidimas su kylančiais srautais„.

Didelis kūnas peristokis (Acrotrichis grandicollis)

Skrydžio nustatymas davė vabzdžiams ne tik didelių privalumų, bet ir sukėlė problemų. Sparnuotieji ir sparnuoti etapai gyvena visiškai skirtingose ​​sąlygose, o tai reiškia, kad jie turi turėti skirtingą adaptaciją. Problema ta, kad restruktūrizavimas (metamorfozė) yra labai daug energijos suvartojantis procesas. Evoliucinis šis prieštaravimas buvo sprendžiamas įvairiais būdais ir skirtingu efektyvumu.

Didžiausias sėkmė (maksimalus rūšių įvairovė) pasiekė keturių bendrovių-supergigantės: vabalai (apie 392,5 tūkst žinomų rūšių.) Drugeliai (daugiau nei 158,5 tūkst rūšių.), Diptera, įskaitant uodų ir musių (apie 160,5 tūkst .), ir heminopteranai (155,5 tūkst.) – visi vabzdžiai su visišku transformavimu. Jie yra šiek tiek prastesnės nei Hemiptera (šiek tiek daugiau nei 104 tūkst.) Ir ortopterijos (apie 25 tūkst.) – vabzdžiai su neužbaigta transformacija.

Taigi, pats sėkmingiausias buvo vabzdžiai, kurie pirmiausia sudarys sąlygas atsirasti Bot, labiausiai pritaikyta prie konkrečių sąlygų, tada praeiti metamorfozės etapą, kai kūnas yra atstatyta visiškai išmesti lervų prisitaikyti ir sukurti naują kūną, pritaikytą prie naujų sąlygų, naujos aplinkos. Visos keturios supergigandų grupės taip elgėsi bekompromisiškai. Bet galbūt labiausiai radikaliai yra diptera, gyvūnai, turintys fantastiškus skrydžio sugebėjimus imago scenoje, ir gebėjimas gyventi lervos etape beveik bet kurioje aplinkoje, įskaitant naftą.

Evoliucinis sėkmė drugių yra ne tik dėl į phytophagy Sėkmė (žolėdžių) į lervų stadijoje, bet taip pat masto viršelio suaugusiems struktūrą.Šis dangtelis suteikia greitą atsaką, kamufliažą ir apsaugą nuo interneto (drugeliai praranda tik tai, kaip skalės, prilimpa prie interneto) ir termoreguliacija.

Vabalai vykdavo kitu būdu: padarydami statymą dėl saugumo, jie šiek tiek (palyginti su kitomis grupėmis) prarado skrydžio gebėjimus. Vabalas vabalas dažnai gyvena toje pačioje aplinkoje kaip ir lervos, ir jie dažnai yra panašūs net išvaizda. Ši grupė bandė "išsaugoti" metamorfozę.

Kitas kelias pasirinktas Hymenoptera. Jie taip pat rėmėsi santaupomis, tačiau pasirinko labai neįprastą būdą. Jų lerva labai panaši į embrioną.

Rider Anaphiai flavipes

Tiesa, už tai jie turėjo tapti parazitais. "Ir čia yra tiesioginė analogija su žinduoliais.– tikrai garsiakalbis. – Tačiau žinduoliams jauni žmonės parazituoja savo motiną, bet taip pat parazituoja"Šis parazitizmo tipas yra labai sudėtinga adaptacija. Todėl, pasak Aleksandro Rasnitsino, heminoptera turėjo tapti beveik tokia protinga kaip žinduoliai. Kai kurie raiteliai iš tikrųjų atsisakė metamorfozės stadijos.

Profesorius anksčiau Maskvos valstybinio universiteto. M. V. Ломоносов Aleksejus Polilovas tyrinėja ne tik vabzdžius, bet ir mažiausius iš jų – perkrylok (peristriokrylo) vabalas ir mimarų hymenoptera,kurio dydis yra milimetro dalimis (vyriškas motociklininkas mimaridas Dicopomorpha echmepterygis ir apskritai tik 0,139 mm ilgio, t.y., mažiau nei viencelčių infuzijos). Maskvos valstybinio universiteto entomologai bando išsiaiškinti, kaip miniatiūrizacijos procese keičiasi skirtingų kūno sistemų dydžiai ir funkcijos. Kaip mes žinome iš bestuburių mažutuvus, daugumoje organizmų, turinčių stiprų dydžio mažėjimą, evoliucija vyksta įvairiais organais ir funkcijomis.

Dauguma mimaridų lervų iš tiesų nuvažiavo šį kelią: jiems neleidžiama judėti, regos, kvapo. Individualūs suaugę vabzdžiai taip pat rodo reikšmingus supaprastinimus, pavyzdžiui, jau paminėtą vyrą D. echmepterygis gyvena be maisto, skrydžio ir žvilgsnio. Bet keista, tai yra išimtis, o ne taisyklė. Dauguma šių labai, labai mažų vabzdžių netgi plaukioja, sėkmingai susidoroję su reikšmingu santykiniu oro klampos kiekiu. Jų sprendimui būdingas "poolloptery" – sparno pakeitimas šarvų ventiliatoriumi, struktūra yra šiek tiek panaši į paukščių plunksnas.

Sumažėjus dydžiui, kapiliariniai jėgos neleidžia hemolimfui veiksmingai cirkuliuoti per vabzdžio kūną, todėl širdyje tristalo sparno nėra ir mimaridas yra sumažintas. Hemolimfą pakeičia riebalinis kūnas.Transporto sistemos trūkumą kompensuoja didelis difuzijos efektyvumas tokiais mažais matmenimis.

Pasak Aleksejaus Polilovo, "dauguma vabzdžių organų sistemų demonstruoja didžiules galimybes mastelio keitimui, išlaikant nuolatines proporcijas su pakartotiniais kūno dydžio pokyčiais. Organų sistemos išlaiko organizaciją ir netgi tas pats santykinis kiekis, nepaisant pakartotinio dydžio sumažėjimo„.

Metabolizmo sistemos, vidinis audinys ir trachėjos sistema sumažėja proporcingai kūno dydžio sumažėjimui. Tačiau santykinis reprodukcinių ir nervų sistemų kiekis, priešingai, daug kartų padidėja.

Palyginimas su amoeba ir infuzoriumi

Dar visai neseniai buvo manoma, kad vienas iš miniaturizacijos apribojimų gali būti branduolio dydis neuronuose. Iš tiesų, nervų sistemos efektyvumą lemia ląstelių skaičius ir kontaktų tarp jų skaičius, todėl labai sunku sumažinti jo dydį proporcingai kūno dydžiui. Net mažiausi vabzdžiai, amoeba dydis, smegenyse yra daugiau nei 4 tūkst. Ląstelių. Kaip sugebėjote rasti profesoriaus Polilovo,mažyliuose vabzdžiuose bevandeniai neuronai veikia gana gerai.

Galva Sankt Peterburgo valstybinis universitetas, laboratorija vabzdžių биофармакологии ir иммунологии; -kor RAS, dr. Biol. Sergejus Chernysh atidavė savo plenarinį pranešimą naujiems narkotikų tipams – tai tema, kuri, atrodo, neturi nieko bendra su entomologija.

Prieš 400 milijonų metų išėję iš jūros, vabzdžiai pasiekė nepaprastą sėkmę įsisavinant žemę ir tapo didžiausia gyvųjų organizmų grupe. Jų imuninė sistema labai skiriasi nuo mūsų, bet ne mažiau veiksminga.– paaiškino kalbėtojas. – Jie greitai atpažįsta mikrobines ląsteles naudojant receptorių molekules ir atsako sintezuoja apsauginius peptidus. Taigi šie kūriniai yra neišsemiamas ateities vaistinių medžiagų šaltinis. Jums tiesiog reikia sužinoti, kaip jį naudoti.„.

Prieš antibiotikų išradimą, vabzdžiai atliko svarbų vaidmenį medicinoje. Netgi Antrojo pasaulinio karo metu jie naudojo "Callipike" musą, skirtą valyti gleivines žaizdas. Bet apskritai, po antibiotikų išradimo, oficialus vabzdžių vaistas šiek tiek atvėsęs. Atrodė, kad baigėsi bakterinėmis infekcijomis.Bet būtent antibiotikai, ar greičiau bakterijų pasipriešinimas jiems, sukėlė mokslininkus ir gydytojus, vėl atkreipė dėmesį į vabzdžius.

Laboratorija, kuriai vadovauja Sergejus Ivanovičius, ištyrė daugiau nei 200 rūšių imuninę sistemą. Tačiau entomologai ypatingą dėmesį skyrė mėlynosios mėsos lervoms. Calliphora vicina (šliužas). "Sinatropinės rūšys (ekologiškai susijusios su žmogaus gyvenvietėmis) turi tiesioginį ryšį su žmogaus mikrofloru: jie ir mes turime bendrą bakterinį priešą. Be to, saprofagozė gyvena aplinkoje, labiausiai prisotintoje visų rūšių mikrofloros: lavonų, išmatų, žaizdų. Vienu žodžiu, tai visos sąlygos, kai bakterijos kelia grėsmę gyvybei, įskaitant dipteranų lervą. Taigi, pastaroji turėjo galingą imuninę gynybą.", – paaiškina objekto pasirinkimas Sergejus Chernysh.

Per adatos akį

Esame pripratę prie kovos su infekcinėmis ligomis monoterapija: viena bakterija – vienas antibiotikas. Vabzdžiai naudoja ne vieną medžiagą, o visą kompleksą vienu metu. Gyvulių lervos per kelias valandas po kontakto su bakterijomis sintezuoja keturias junginių grupes (defenzinai, cekropinai, diptericinai ir daugybę prolinų turinčių peptidų).Visas šis mišinys kaupiasi hemolimfoje, suformuojant vieną kompleksą. Be to, jo savybės nėra susiaurintos iki atskirų komponentų savybių. Nuostabus ir atsparumo bakterijoms kompleksas trūkumas: "Nepriklausomai nuo to, kiek mes įtakojame bakterijos peptido kompleksą, pavyzdžiui, E. coli ar susijusias enterobakterijas, jo pasipriešinimas jam nesikeičia. Jei mikroorganizmai tam tikru lygiu jautrūs tam vaistui, tada šis jautrumas išlieka, nepaisant kartų skaičiaus. Mes išbandėme 250 kartų – tai tvirtas segmentas evoliucinėje ir istorine prasme.", – Sergejus Ivanovičius nustebino klausytojus. Kitas kalbėtojas iškėlė vienodai svarbią ekonomikos temą: mokslininkė Rusijos mokslų akademijos, Visuomenės augalų apsaugos instituto direktorius Vladimiras Pavlyushinas pasakojo auditorijai apie kenkėjų vabzdžius ir jų kontrolę. fitosanitarinis saugumas praranda apie 200 milijonų rublių derliaus. Žinoma, ne visi gedimai kyla dėl vabzdžių, pavyzdžiui, mes prarandame apie 30% derliaus laikymo metu dėl fitopatogeninių grybų.

Pastaraisiais metais užregistruotas dominuojančių vabzdžių kenkėjų pasikeitimas. Prieš dvidešimt metų, Krasnodaro teritorijoje, vynuogių veislė Japonijoje nebuvo svarbi, ir šiandien ji yra viena iš labiausiai pavojingų rūšių vynuogių. Per porą metų lango ugnis beveik visiškai sunaikino dėžės nusileidimą Juodosios jūros pakrantėje ir grasina relikvinius miškus. Kartu su tuo buvo užregistruoti vabzdžių dominuojančių rūšių pasiskirstymo sričių ciklinio pobūdžio pokyčiai.

Kiekvienu atveju protrūkių priežastis mokslininkai turi spręsti atskirai. Pavyzdžiui, medvilnės menšė yra plataus polyphage. Ne taip seniai tai buvo apibūdinta kaip rūšis, kuri kelia grėsmę medvilnės ir tabako sodinimui. Tačiau per pastaruosius 20-30 metų ji tapo rimta problema kitoms kultūroms, įskaitant kukurūzus, pomidorus, aviną ir liucerną. Žemės ūkio entomologijos laboratorijoje jie nustatė, kad viena iš priežasčių yra tai, kad medvilnės audinys sėkmingai užmiega ir gerai atgaivinamas apleistose vietovėse. Remiantis statistika, mūsų šalyje yra 20 milijonų hektarų tokių teritorijų.

Sankryžis prarado ciklinius gyventojų skaičiaus augimo protrūkius. Prieš kelis dešimtmečius masinis kartojimas buvo aiškiai matomas kas 8-10 metų. Dabar tos pačios rūšies blyksniai registruojami kartą per metus, du, trys. Kalbėtojas tai susieja su žemių naudojimo normų nesilaikymu, požiūrio į apsaugos priemones supaprastinimu, mažiau veiksmingų, bet pigesnių kovos metodų naudojimu. "Veiksmingiausias narkotikų vartojimas prieš pirmojo ir antrojo amžiaus lervas ir rezervavimo srityje. Kitais atvejais mes gauname mažiausią rezultatą, pinigų švaistymą ir narkotikų bei aplinkos taršą.„.

Konferencijoje dalyvavo apie 700 specialistų ir entomologijos entuziastų. Konferencijoje dalyvavo 12 skyrių: apie bendrą entomologiją, vabzdžių fiziologiją, ekologiją ir nariuotakojų biocheminę medžiagą, kraujo mėginių vabzdžius, miško ir žemės ūkio entomologiją, molekulinę sistemaciją ir nariuotakojų genetiką, paleontologiją, sistemiškumą ir vabzdžių filogeniją. Mokslo forumo metu vyko jaunųjų mokslininkų mokykla "Ekologija ir vabzdžių parazitologija".

2017 metų kongreso organizatoriai buvo 2017 m. Entomologijos draugija, Novosibirsko valstybinis universitetas, Rusijos mokslų akademija, institutas Systematikos ir ekologijos gyvūnų SIBIRO skyrius Rusijos mokslų akademijos, zoologijos muziejus Rusijos mokslų akademijos, švietimo ministerijos, mokslo ir inovacijų politikos Novosibirsko krašto.

Vaizdai mandagūs A. Polilovo


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: