html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Как открывают новые виды клещей

Акаролог Павел Климов о том, где и зачем ученые находят новые виды клещей, почему важны половые признаки в разграничении видов и какими клещами интересуется большинство специалистов

Клещи невероятно многочисленная, но еще плохо изученная группа животных. По численности их превосходят только насекомые и черви-нематоды. Каждый год специалисты открывают и описывают по несколько десятков новых видов клещей из разных сред обитания. Рассказываем, как находят и разграничивают новые виды  и для чего человечеству нужны клещи. 

Зачем ученые ищут новые виды клещей?

Наука не ставит перед собой прагматических целей. Научная цель — изучение биоразнообразия. Клещи — это очень богатая видами группа, но ими занимается очень мало ученых. Сейчас описано около 55 тысяч видов, а есть оценки, что существует около миллиона видов клещей, и большая часть не изучена. Мы не знаем, каково биоразнообразие клещей, и акарология преследует простую цель: узнать, какие виды клещей существуют.

Если группа клещей имеет хозяйственное значение, гораздо больше специалистов интенсивно занимаются описанием видов.

Как специалисты различают разные виды клещей?

Чтобы описать новый вид, нужно рассмотреть несколько экземпляров из одной популяции, еще лучше — несколько популяций, которые живут в разных регионах. Если у одной популяции существует признак, которого нет у других популяций, то можно сказать, что это вид. А какой это признак, зависит уже от группы. Это правило — критерий морфологической идентифицируемости — обычный способ для разграничения видов. Этот критерий удобен, поскольку можно предположить, что вместе с фенотипическими изменениями происходят и генетические изменения, что создает барьер для скрещивания и обмена генами между популяциями — необходимое условие для образования нового вида.


Eustigmaeus tjumeniensis — вид, описанный в 2014 году российскими учеными А. Хаустовым и А. Толстиковым

Интересно, что вопросы разграничения видов связаны с половым отбором. Клещи существуют в больших популяциях, и самцы вынуждены конкурировать между собой из-за самки. У самца и у самки разные стратегии. Для самца важно оплодотворить как можно больше самок, передать свои гены другим поколениям. У самок наоборот: излишнее спаривание может привести к потере приспособленности и снижению плодовитости. Самки выбирают наиболее приспособившихся и отвергают непонравившихся самцов, и для этого существуют специальные морфологические механизмы. У астигматических клещей самцы вводят сперму внутрь сперматеки самки при помощи специального органа — эдеагуса. Сперматека — это структура, где самка хранит сперму самца. Когда сперма сохраняется в сперматеке, она продолжает расти. Это очень необычно для других животных. Самка клеща может регулировать, хочет ли она, чтобы сперма стала зрелой и способной к оплодотворению, и выборочно принимать сперму одного самца и не принимать сперму другого.

Форма сперматеки самки и эдеагуса самца эволюционирует очень быстро. Часто в систематике клещей, чтобы отличить разные виды друг от друга, обращают внимание именно на репродуктивные органы.

У самцов тоже вырабатываются механизмы, чтобы преодолеть защиту самок. Конфликт между стратегиями самок и самцов называется sexual arms race — по аналогии с гонкой вооружений между СССР и США во время холодной войны. За счет такой «гонки вооружений» происходит быстрое накопление изменчивости и отбор наиболее эффективных генотипов, что часто приводит к видообразованию. Например, у перьевых клещей примерно 80% диагностических признаков относятся к половому отбору и размножению. Иногда у этих клещей «гонка вооружений» приобретает гротескные формы: самцы имеют гигантские эдеагусы, больше длины тела, а каналы сперматеки самок похожи на переплетенные спагетти.

Многие почвенные клещи не спариваются, а имеют сперматофорное оплодотворение. Самцы откладывают сперматофоры — пакеты с семенем, и самки могут выбрать любой, какой захотят. У них нет «гонки вооружений», самцы похожи на самок, и видообразование происходит не так быстро.

Можно разграничивать виды с помощью молекулярного баркодирования, секвенирования ДНК-последовательностей. Цитохромоксидаза — ген, удобный для разграничения видов клещей. Это митохондриальный ген, он существует в гаплоидном наборе и, как правило, не рекомбинирует. Цитохромоксидаза эволюционирует примерно в 4-10 раз больше, чем средний ген в ядерном геноме, поэтому это очень удобный ген для разграничения видов. Если различие между последовательностями превышает 4%, то можно сказать, что это отдельные виды.

ДНК-анализ становится все более популярным, но не всегда необходим для систематиков. В настоящее время можно описывать виды клеща с помощью морфологии. Если специалист хорошо знает группу и то, как искать диагностические признаки, можно очень быстро описать вид. Современное оборудование позволяет делать фотографии с микроскопа и рисовать при помощи компьютера.

Обычно описание составляет от нескольких дней до нескольких недель. Новичкам нужно работать с литературой, изучать экземпляры в музеях в разных странах мира, работать со статьями. Все зависит от уровня квалификации: можно это сделать очень быстро, если вид яркий, а можно возиться очень долго, если систематика запутанная или недоступны типовые экземпляры в музеях.

Как находят новые виды клещей?

Систематики стремятся найти больше новых видов. В зоологических музеях, например в Музее зоологии Мичиганского университета (Анн-Арбор, США), собраны большие коллекции клещей — десятки тысяч экземпляров. Можно не выезжать в экспедиции, а просто сидеть в музее и изучать то, что уже накоплено другими учеными.

Можно выезжать в поле, собирать пробы. Клещи живут в разных местообитаниях, и специалисты используют разные стратегии поиска.

Например, клещи домашней пыли обычны в гнездах птиц, но не во всех гнездах, а в тех, которые существуют на протяжении нескольких сезонов. Часто воробьиные птицы строят гнездо, выращивают птенцов, улетают и на следующий год строят новое гнездо. Клещам нравятся птицы, которые возвращаются в то же самое гнездо, потому что они могут использовать этих хозяев как постоянный ресурс, не переезжая на новое место. Если специалисты хотят найти клещей домашней пыли в природе, то ищут гнезда, которые птицы занимают на протяжении нескольких сезонов. Клещи домашней пыли часто встречаются в гнездах ласточек, стрижей, общественных ткачиков, птиц-печников, тропических дятлов и попугаев.

Почвенных клещей собирают при помощи экстракции Берлезе. Этот способ основан на том, что почвенные клещи убегают от света и тепла. Образец почвы с клещами кладут в воронку, сверху ставят источник света — клещи убегают и падают вниз по воронке, и их можно собирать или в воду, или в спирт.


Воронка Берлезе используется для сбора клещей из образцов почвы // Wikipedia Commons

Если научная цель — найти как можно больше видов, то ученые пытаются собрать много образцов и делают из них препараты, изучают под микроскопом и смотрят, есть ли отличия.

Какими клещами интересуется большинство специалистов?

Почвенные клещи. Почвенные клещи важны в почвообразовательных процессах. Они измельчают частички органики, листьев, древесины и делают их доступными для бактерий и грибов. Благодаря клещам процесс почвообразования происходит гораздо быстрее, и от наличия клещей зависит плодородие почвы. Важно знать, какие клещи живут в плодородных почвах, какие виды существуют. Специалисты-орибатологи, занимающиеся почвенными клещами, описывают виды из разных типов почв.

Переносчики заболеваний. Есть клещи, переносящие очень много заболеваний. Например, иксодовый таежный клещ или клещи-краснотелки, которые могут нападать на человека, пить кровь и переносить опасные заболевания: энцефалит, тиф, лихорадку цуцугамуши. Иксодовые клещи и клещи-краснотелки хорошо изучены, их описанием занимаются целые группы специалистов. Некоторые почвенные клещи могут переносить личиночные стадии гельминтов (цестод) — опасных паразитов домашних животных. Наконец, клещ Varroa — паразит и важный переносчик вирусов медоносной пчелы — приводит к массовой гибели пчел. Поскольку мировое сельское хозяйство во многом зависит от опыления культур пчелами, бесконтрольное размножение Varroa может привести к массовому голоду и повлиять на развитие цивилизации.

Изображение:Таежный клещ

Пылевые клещи. Клещи домашней пыли очень хорошо изучены, потому что они вызывают аллергию у миллионов людей. Морфологическая систематика у них хорошо разработана, и очень сложно найти что-то новое, но возможно: в тропиках в Бразилии недавно описали два новых рода.

Пылевых клещей выращивают в промышленных условиях, создают культуры, чтобы выделять из них аллергены. Если видовая принадлежность неизвестна, то невозможно предсказать, как будет действовать аллерген.

Человек приходит с аллергией к доктору и спрашивает: «Что у меня дома вызывает аллергию?» Это может быть кошка, собака, пыльца или несколько видов клещей домашней пыли. Доктор делает тесты — кожное аллергологическое тестирование: под кожу вкалывают очень небольшие дозы аллергенов — неактивные рекомбинантные белки, которые вызывают слабую аллергическую реакцию.

По иммунной реакции делают вывод, на что у вас аллергия: на пыльцу или на определенный вид клеща. Вид клеща очень важен, потому что они имеют разную экологию и разные аллергены.

Клещи в сельском хозяйстве. Растительноядные клещи имеют значение в сельском хозяйстве, потому что могут нападать на сельскохозяйственные культуры и причинять экономический ущерб. Это так называемые паутинные (тетраниховые) клещи, плоскотелки и клещи эриофиды, которые вызывают галлы на листьях растений. Для этих групп клещей тоже существует много определителей и описаний видов.

Тем не менее много видов растительноядных клещей еще не описаны, потому что люди обращают внимание только на клещей, приносящих ущерб сельскому хозяйству. Дикие растения, которых обитает большое количество видов, как правило, не являются приоритетом.

Клещи фитосейиды (Phytoseiidae) — хищники, обитают на растениях, очень быстро бегают и едят все, что могут найти. У них быстрый метаболизм, питаются в основном мелкими насекомыми и растительноядными клещами. В последнее время люди стали обращать внимание на фитосейид и использовать их в биологической борьбе. 

Биологический контроль позволяет не использовать пестициды, а регулировать численность сельскохозяйственных вредителей биологическими методами. Хищные клещи уничтожают вредителей и сами не вредят растениям. Это неопасно для человека и природы. Их специально разводят в массовых количествах в лабораториях и выпускают там, где вредители вызывают проблемы: в теплицах, открытом грунте, парках. Люди постепенно отказываются от пестицидов, и эти клещи пользуются большим спросом, все их покупают.


Amblyseius krantzi — хищный клещ из семейства Phytoseiidae

Особое внимание уделяется описанию новых видов фитосейид. Сейчас только некоторые виды могут быть использованы в промышленных целях для уничтожения вредителей. Ученые ищут новые виды, которые могут поедать больше вредителей. Коммерческие компании посылают экспедиции для поиска новых видов, например, в страны Африки, описывают виды, контактируют с учеными-систематиками, ставят эксперименты. Нам надо знать, какие виды клещей существуют, потому что мы можем использовать их в экономических целях, чтобы производить чистую продукцию без пестицидов.

Чтобы разводить клещей-хищников в промышленных масштабах, нужны другие виды клещей — идеальная добыча. Хищники не должны тратить много энергии на поиски, а у добычи должна быть минимальная защита от них. Не каждый клещ может подойти для этой цели, и компании тратят много денег для поиска новых видов.

Недавно молодой ученый из Бразилии описал вид Thyreophagus cracentiseta, как раз подходящий для такой цели. Этот астигматический клещ похож на колбаску, у него почти нет щетинок, и он медленно движется. Клещ живет под корой, и защита не является для него важной функцией, поскольку под корой очень мало хищников. Оказалось, он хорошо подходит для выращивания фитосейид.

Можно ли использовать клещей как лабораторных животных?

Клещи могут быть удобными лабораторными животными для генетических исследований, потому что их жизненный цикл протекает очень быстро. Единственный минус: клещи очень маленькие. Но они могли бы быть хорошими лабораторными объектами, как мушка-дрозофила. К сожалению, клещи пока мало используются с общими целями.

Клещей используют как лабораторных животных в экологических экспериментах, в том числе для моделей «хищник — жертва». В Нидерландах группа акарологов проводит фундаментальные исследования, используя хищных клещей фитосейид как моделей. Они задают как частные («Как убить, как контролировать вредителя сельского хозяйства?»), так и общие вопросы («Как хищник выбирает жертву?», «Как он движется, чтобы найти свою жертву?»).

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с postnauka.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • PostNauka
          • ученые
          • университет
          • исследования
          • эксперименты
          • домен postnauka.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции