Влияние миниатюризации на анатомию пауков изучили в МГУ | Новости науки

Российские ученые впервые описали подробную анатомию у миниатюрных пауков рода Rayforstia, чей размер не больше миллиметра. Сделав 3D-реконструкции систем органов этого паука, биологи Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова обнаружили, что тенденции миниатюризации пауков отличаются от таковых у клещей и насекомых.

Сравнение анатомического строения с более крупными пауками показало, что у миниатюрных и крупных представителей почти нет отличий, кроме большего относительного объема мозга Rayforstia, а также незначительного уменьшения некоторых систем органов. Полученные данные внесли большой вклад в понимание влияния миниатюризации на строение наземных членистоногих, сообщили в пресс-службе МГУ.

Миниатюризация — эволюционный процесс уменьшения размеров тела живых организмов. Она может быть следствием адаптации к условиям окружающей среды и нужна для улучшения поиска ресурсов.

Миниатюризация есть и у пауков — отряда членистоногих, включающего в себя более 51000 видов. Они занимают самые разные экологические ниши: среди их представителей встречаются охотящиеся активно и из засады и даже вид, частично питающийся растительной пищей. Пауки сильно различаются между собой по размерам. Например, пауки-птицееды семейства Theraphosidae имеют размах конечностей в 30 сантиметров, а самые мелкие пауки, принадлежащие к семейству Symphytognathidae, имеют размер менее 0,5 миллиметра.

Исследователи активно изучают влияние миниатюризации на анатомию насекомых, ногохвосток и клещей. 

Команда ученых под руководством заведующего кафедрой энтомологии биологического факультета МГУ Алексея Полилова решила подробно описать анатомию пауков из рода Rayforstia длиной всего в 900 микрометров (0,9 миллиметра). Биологи предположили, что миниатюризация не оказывает значительного влияния на анатомию пауков. Для проверки гипотезы они проанализировали анатомию Rayforstia sp. с применением световой и конфокальной микроскопии, а также при помощи 3D-реконструкции различных систем органов этого паука. Ученые сравнили строение миниатюрного паука с более крупными, проанализировав связанные с миниатюризацией особенности у пауков, клещей и насекомых.

Оказалось, что одно из наиболее важных различий между Rayforstia sp. по сравнению с более крупными пауками — увеличенный относительный объем мозга, то есть соотношение объема мозга к объему тела. Для многих миниатюрных насекомых и клещей характерна редукция систем органов, то есть их утрата или упрощение их строения. Но у паука Rayforstia sp. этого нет: все системы органов сохраняются, как у крупных представителей отряда. В то время как у клещей и насекомых наблюдается аллометрия (изменение относительных размеров органов при миниатюризации) репродуктивной системы, снижается количество мышц, у Rayforstia sp. относительного уменьшения этих систем не происходит, подчеркнули в МГУ.

Таким образом, ученые смогли подтвердить, что миниатюризация у пауков не имеет существенного влияния на их анатомию, в отличие от миниатюризации у клещей и насекомых.

«Наше исследование позволило более полно взглянуть на миниатюризацию наземных членистоногих, а также расширить границы наших знаний об анатомии пауков, не перестающих нас удивлять», — резюмировала Евгения Прописцова, первый автор исследования, младший научный сотрудник кафедры энтомологии биологического факультета.

Результаты исследования опубликованы в престижном журнале Scientific Reports.