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

Солдаты тли отдают свои жизни за спасение яслей

Охраной и поддержанием порядка в «яслях» занимается первая возрастная стадия нимф тли. Часто – ценой своей жизни (кадр с сайта news.bbc.co.uk).

Наверх вы, товарищи, все по местам! Отважная команда смело бросается навстречу атакующему врагу, а затем закрывает своими телами пробоину ниже ватерлинии. Считаете, тут нет никакой ватерлинии да и самой воды тоже? Говорите, крейсер-то в длину едва достигает четырёх сантиметров, да к тому же висит на дереве? Неважно — геройству крошечных матросов стоит спеть небольшую песню.

Сколько интересных пересечений и параллелей можно отыскать в живой природе! Совсем недавно, рассказывая об источнике яда ос, мы упоминали, что некоторые осы откладывают яйца в тела личинок (нимф, если корректнее) тлей. А вот теперь придётся начать рассказ с того, что некоторые виды тли разводят себя в специальных яслях — чернильных орешках, которые создают на деревьях (вернее – которые заставляют отращивать сами деревья).

Для растения такое новообразование можно сравнить с раком (поскольку меняется функционирование ДНК в поражённых клетках), иной раз приводящим к печальным последствиям (но не обязательно). А для насекомых это и дом для личинок (а значит — защита), и источник пищи для подрастающего поколения.

Такема Фукацу (Takema Fukatsu) и его коллеги из университета Токио (University of Tokyo) давно интересуются способностями тли вида Nipponaphis monzeni. Вот и новая работа, опубликованная сегодня в Proceedings of the Royal Society B, посвящена этим созданиям. Но прежде чем узнать о свежих открытиях японцев, необходимо немного окунуться в предысторию.

Distylium racemosum – дерево, произрастающее в Восточной и Юго-Восточной Азии, в том числе в Японии. Оно относится к семейству гамамелисовых, насчитывающему порядка 90 видов. В своём исследовании удивительных способностей тлей японские учёные пользовались «услугами» именно этого вида (фото KENPEI).

Не так уж давно биологи выяснили, что у социальных тлей Nipponaphis monzeni наблюдается два вида альтруистического поведения: оборона чернильных орешков силами касты солдат из числа самих подрастающих особей, а также очистка этих яслей.

Галлы (чернильные орешки) – патологические разрастания на различных органах растений (показано несколько примеров). Они служат домом для выводка тлей (как в нашей истории), но появляются порой из-за других «квартирантов» – клещей, бактерий, грибков или нематод. Галлы очень часто «украшают» дубы, а также длинный перечень других деревьев, среди которых есть как не встречающиеся в нашей стране виды, так и банальные яблони, липы, ели и так далее (иллюстрация с сайта bse.sci-lib.com).

А в 2003 году Утако Куросу (Utako Kurosu) из Токийского сельскохозяйственного университета (Tokyo University of Agriculture) обнаружил третий образец не просто альтруизма, но настоящего самопожертвования. Оказалось, что после нападения врага (личинки бабочки) солдаты-тли немедленно приступают к ремонту проделанного ею отверстия в чернильном орешке, и многие во время этой спасательной операции (по трём разным причинам, о них — ниже) гибнут, давая возможность выжить остальным.

Утако назвал это наиболее изощрённым социальным поведением у тлей среди всех известных примеров. А ведь ранее столь сложные «навыки» приписывались главным образом муравьям (вспомним их живые дороги, изощрённые капканы или, к примеру, репродуктивную полицию). Однако ж и тля оказалась не так проста.

Итак, личинка-супостат проникает внутрь чернильного орешка. Сами бабочки таких наростов на деревьях не вызывают, но охотно пользуются чужими обиталищами. Нимфы тли, сидящие внутри орешка, всегда начеку. Часть их нападает на личинку бабочки и поражает её своими стилетами (острой частью хоботков). А далее начинается самое удивительное, подобного которому, кажется, не наблюдалось больше нигде.

Нимфы принимаются залечивать рану растения, собираясь в большом количестве вокруг пробоины и выдавливая из себя густую жидкость, которая быстро твердеет. Причём личинки ещё и взбивают этот состав своими ножками, ускоряя затвердевание.

Мало того, эта биоплёнка служит каркасом для правильного и быстрого роста уже растительной ткани, заживляющей почти без следа прогрызенное в чернильном орешке отверстие. Учёные отмечают, что это уникальный случай образования коросты на ране в результате тандемного процесса, вовлекающего животное и растение.

Чернильные орешки, созданные на Distylium racemosum японской тлёй. a) молодой галл ранней весной; b) выросший галл в конце весны; c) созревший галл летом; d) тонкие зелёные стенки изнутри молодого орешка; e) окрепшие стенки галла «поздневесеннего»; f) толстые укреплённые стенки созревшего орешка; g) галл несозревший, в котором учёные искусственно пробили отверстие; дырку немедленно принялись (h) заделывать солдаты тли. Часть нимф проделывала эту работу снаружи своего домика, где и остались по закрытию дыры (эти насекомые показаны стрелками), часть при работе оказалась просто вмурована в свежую стену (эти особи показаны треугольничками). И те и другие обречены на гибель; i) галл, отверстие в котором было проделано натурально – личинкой бабочки – и залечено спасательной командой тлей (фотографии Mayako Kutsukake et.al.).

На этом череда открытий, связанных с ремонтом орешка, не заканчивается.

Выяснилось, что выпуск специального клейкого состава зачастую уменьшает размер нимфы втрое, лишая её значительной массы тела. От такой потери жидкости внушительная часть солдат, занимавшихся ремонтом пробоины, — гибнет. А ещё немалая доля этих самоубийц оказывается в процессе возведения заплатки или снаружи галла (где умирает без питания), или вовсе — в толще клеящей массы, из которой уже никогда не выберется (тут можно вспомнить множество погибших рабочих, замурованных в Великой Китайской стене).

В 2006 году группа учёных, в которую входили и Куросу и Фукацу, занималась поиском химических секретов залечивающей жидкости. И тогда, в частности, было установлено, что в телах тлей, брошенных на ремонт пробоины, имеется большой количество фенолоксидазы, а в телах нимф, остающихся в стороне от спасательных работ, — её нет. Значит, солдаты, бросающие свои тела на амбразуру, запускают в себе биохимические процессы, интенсивно подготавливающие жидкую биозаплату.

Общая стратегия ремонта: нимфы ползают по краю отверстия, выдавливая из себя жидкость, а затем переходят и на саму клейкую заплатку (силы поверхностного натяжения позволяют). Так постепенно отверстие в чернильном орешке затягивается. Внизу: тля здоровая (а) и тля, выжатая как лимон (b), в разрезе. Точнее – это нимфа Nipponaphis monzeni до и после операции по ремонту пробоины своих яслей. Масштабная линейка – 50 микрометров. Буквами показаны различные органы насекомого (фотографии Utako Kurosu et.al.).

В новой же работе Фукацу и ряд его коллег решили выяснить, что происходит с самим галлом после ремонта. Для чего провели ряд опытов с намеренно проделанными отверстиями.

В части тестов учёные не позволяли нимфам собираться и заживлять пробоины. Выяснилось, что оставленный с «дырочкой в правом боку» галл — гибнет. А вот заплата радикально повышает шансы этого образования выполнить свою миссию и довести потомство тлей до полного созревания и «выпускного бала» (который у этих насекомых «отмечается» осенью). При этом не имеет значения, каким образом образовалась затычка — естественным (усилиями нимф-смертников) или искусственным (на части орешков биологи сами ставили пластырь).

j) галл, погибший со всеми своими жителями из-за незакрытого отверстия; k) уцелевший галл с искусственной заплаткой; l) созревший галл, вскрытый изнутри и выпускающий свежий выводок тли. Внизу: натуральная заплата, как она выглядит изнутри незрелого галла на 2, 9, 14, 22 и 30-й день после аварийных работ (фотографии Mayako Kutsukake et.al.).

Далее в ходе опытов исследователи узнали, что для нормального заживления раны в чернильном орешке (а ведь в конце концов отверстие закрывается клетками растения) одних лишь аварийных работ недостаточно. Необходимо присутствие значительного числа нимф на месте залатанной пробоины в течение нескольких недель после инцидента. Первая стадия без второй попросту «не работает».

Каким-то образом (а как именно — ещё предстоит понять) оставшиеся внутри солдаты тли управляли регенерацией тканей у дерева-хозяина.

Точный состав и принцип работы биозаплаты нимф ещё не раскрыты. Учёные лишь высказывают предположения, что тут важную роль играют соединения, которые в самой тле отвечают за свёртываемость гемолимфы. Исследователи говорят, что такие способности тли, как провоцирование дерева на выращивание чернильного орешка и умение латать в нём пробоины, заживление собственных ран тли и стимулирование роста растительных клеток на месте раны в галле, — развивались параллельно, и тут имела место своего рода коэволюция.

Нимфа тли выдавливает из себя тягучую каплю беловатой жидкости, укладывая её на край отверстия. Постепенно дыра затягивается. Внизу слева: несколько солдат взирают на бедолагу, наполовину вмурованного в густой раствор, твердеющий очень быстро. Внизу справа: восстановительная бригада изнутри галла на 13 день после создания биозаплаты продолжает колдовать над растущей тканью чернильного орешка. На этом месте почти никого не остаётся лишь к 30 дню (кадры с сайта news.bbc.co.uk и фото Mayako Kutsukake et.al.).

По словам Фукацу, сейчас трудно восстановить эволюционный путь, приведший к такому «ремонтному» поведению нимф тлей Nipponaphis monzeni. Ведь это единственный вид, у которого оно наблюдается, так что и сравнить-то не с чем.

Японский учёный полагает, что было бы очень интересно выяснить, как у этих самоотверженных тлей столь синхронно развивались новые модели поведения и специфические особенности физиологии (зависящие одно от другого). И, несомненно, Такема ещё займётся этой загадкой.

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с membrana.ru

2

      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.

          • Orest
          • домен membrana.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