Российские ученые из Саратовского государственного университета имени Чернышевского обнаружили удивительные свойства микроскопической осы Eupelmus messene. Эта находка стала неожиданным результатом исследования, изначально посвященного изучению паразитов, образующих галлы на растениях, пишет РИА Новости.
Исследовательская группа долгое время занималась изучением мухи-орехотворки (Aulacidea hieracii), которая создает галлы на ястребинке могучей (Hieracium x robustum). Внутри этих наростов развиваются личинки мухи, которые осенью впадают в зимнюю спячку, называемую гибернацией или диапаузой.
Ученые решили изучить процессы, происходящие внутри галла во время диапаузы, используя метод Рамановской спектроскопии. Этот метод позволяет наблюдать за биохимическими процессами на молекулярном уровне с помощью специального микроскопа и нанолазера. Результаты исследования, проведенного совместно с коллегами из МГУ имени Ломоносова, были опубликованы в журнале The European Physical Journal Special Topics.
Оказалось, что даже во время спячки в организме личинок продолжаются активные процессы. В частности, идет синтез жизненно важных каротиноидов, и их концентрация увеличивается. Это означает, что личинки накапливают силы для следующей стадии развития.
Однако в ходе исследования внимание ученых неожиданно привлекла микроскопическая оса Eupelmus messene, которая атакует личинки орехотворки в осенний период. Несмотря на широкое распространение этого вида, из-за своих малых размеров он редко становился объектом научного интереса.
Биологи обнаружили ряд удивительных особенностей этой осы. У нее есть яйцеклад – специальная трубка, которой она может пронзать растения или галлы-коконы. Этот инструмент оказался настолько эффективным, что E. messene способна просверлить им даже стенку полистироловой чашки Петри. В лабораторных условиях несколько насекомых смогли продырявить сосуд и отложить яйца с другой стороны.
В природе оса использует свой яйцеклад как своеобразный "шейкер". Проткнув галл орехотворки, насекомое в течение 6-10 минут "взбивает" его содержимое вращательными движениями. После этого оса откладывает яйцо на поверхности галла.
Еще одним сюрпризом для ученых стало обнаружение внутри атакованного галла признаков неизвестного вещества. Предполагается, что оса использует его в качестве консерванта. Это "детское питание" для потомства осы сохраняется в течение нескольких месяцев. Природа и свойства этого вещества пока не установлены, и его изучение станет предметом дальнейших исследований.
Василий Аникин, один из авторов исследования и заведующий кафедрой морфологии и экологии животных СГУ, отмечает, что фундаментальные исследования микроскопических паразитов могут иметь практическое значение, хотя конкретные применения пока не определены. Например, уникальный яйцеклад осы может послужить прообразом для создания новых промышленных или медицинских технологий.
Более глубокое понимание биологии видов и механизмов их выживания может помочь в решении экологических проблем. Например, знания о сверхпаразитах могут быть использованы для борьбы с обычными паразитами. Аникин объясняет, что многие инвазивные виды, проникающие на новые территории, не имеют там естественных врагов. Однако существуют близкие виды, которые потенциально можно "перенастроить" для борьбы с новыми вредителями. Для этого необходимо понять, что служит "пусковым механизмом" для атаки паразита.
В контексте глобальных изменений климата исследования подобного рода приобретают особую значимость. Сложившиеся экосистемы все чаще подвергаются угрозе дестабилизации: некоторые элементы исчезают, появляются новые. Последствия этих изменений трудно предсказать, и поводов для оптимизма не так много. Однако ученые надеются, что ответы на эти глобальные вызовы могут быть найдены при изучении микромира.
