Сотрудник биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова изучил наружное и внутреннее строение одного из самых маленьких насекомых в мире — наездника-яйцееда Megaphragma. Результаты работы были опубликованы в журнале PLOS ONE. У насекомого оказалась очень необычная нервная система.
Илл: Алексей Полилов
Наездник-яйцеед Megaphragma из семейства Trichogrammatidae — это паразитическое насекомое размером всего 200 микрометров. Ученый впервые исследовал его строение и провел анализ структурных особенностей, связанных с миниатюризацией.
«Несмотря на предельно малые размеры тела, эти насекомые сохраняют сложность организации. Строение многих систем органов Megaphragmaпрактически не отличается от строения крупных представителей родственных групп насекомых. К этим системам относятся скелет, мускулатура, пищеварительная, выделительная и половая системы. Особенно интересна мускулатура, так как у этих насекомых сохраняются сотни мышц, характерных для крупных насекомых», — рассказал автор статьи Алексей Полилов, заведующий кафедрой энтомологии биологического факультета МГУ.
Другие системы органов, напротив, демонстрируют значительные уникальные перестройки, связанные с уменьшением размеров тела. У Megaphragma отсутствует сердце и почти вся гемолимфа — вещество, выполняющее те же функции, что кровь и лимфа у животных с замкнутой системой кровообращения, — вытеснена жировым телом, поэтому основной транспорт питательных веществ осуществляется за счет их впитывания в ткани (диффузии).
«Еще более интересные изменения происходят в нервной системе. После формирования центральной нервной системы на куколочной стадии происходит массовое растворение тел и ядер нейронов, в результате которого у имаго — взрослых насекомых — большинство нейронов становятся безъядерными и представленными только отростками, а ядра остаются только в примерно 5% нейронов», — прокомментировал ученый.
Микроструктура мозга Megaphragma
В работе автор использовал как классические методики морфологических исследований, так и современные методы электронной микроскопии, матричной томографии и трехмерного компьютерного моделирования.
Исследование миниатюризации животных становится все более и более актуальным направлением биологии, особенно в XXI веке, когда производители техники и электроники стремятся к миниатюризации техники и электроники. Исследователь надеется, что открытые им закономерности миниатюризации насекомых будут востребованы в микроробототехнике.
«Описанное уникальное явление безъядерных нейронов ставит много вопросов о фундаментальных принципах работы нервной системы животных, поэтому необходимо разностороннее изучение этого объекта. Мы планируем провести этологические эксперименты для определения возможностей к обучению и формированию памяти у насекомых с безъядерными нейронами, изучить развитие их нервной системы, изучить другие виды рода Megaphragma и близкие рода», — заключил ученый.
Текст: пресс-служба МГУ
Anatomy of adult Megaphragma (Hymenoptera: Trichogrammatidae), one of the smallest insects, and new insight into insect miniaturization.
Alexey A. Polilov
PLOS One
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0175566
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.