Животное меньше амёбы // Как устроены микроскопические насекомые и почему их полезно изучать

Авторы: Алёна Лесняк

Алексей Полилов, доктор биологических наук, заведующий кафедрой энтомологии биологического факультета МГУ, профессор РАН; пионер в области изучения микроскопических насекомых, механизмов миниатюризации размеров тела и органов многоклеточных животных в процессе эволюции. Полилов первым описал анатомию мельчайших представителей семейств жесткокрылых насекомых — перокрылок (Ptiliidae) и гнилевиков (Corylophidae); перепончатокрылых насекомых — паразитических наездников мимарид (Mymaridae) и трихограмматид (Trichogrammatidae).

Миниатюризация — тренд нашего времени. Пожалуй, очевиднее всего он проявляется в электронике: уменьшение размеров позволило носить в кармане устройства, которые раньше занимали целую комнату. Однако многое из того, над чем сегодня бьются инженеры, стараясь сделать наши гаджеты ещё более компактными, природа придумала много миллионов лет назад. Понимание основных принципов и механизмов миниатюризации сложных многоклеточных организмов — таких как микронасекомые, которых изучает Алексей Полилов, — открывает новые возможности в микроробототехнике, моделировании нейронных сетей, изучении масштабирования сенсорных систем и других научных и инженерно-технических областях.

Длина тела миниатюрных насекомых составляет всего несколько десятых миллиметра — некоторые из этих животных могут быть даже меньше микроскопических простейших. Эволюционируя до размеров одноклеточных, одни насекомые сохранили поразительную сложность строения; другие обзавелись ещё более замысловатыми формами органов и частей тела; третьи, напротив, упростились анатомически, но в затейливости поведения ничем не уступают крупным сородичам.

Полилов одним из первых провёл комплексный сравнительно-морфологический анализ мельчайших насекомых с применением современных методов морфофункциональных исследований, включая электронную микроскопию, микротомографию и трёхмерное компьютерное моделирование, и выяснил множество любопытных подробностей. Например, что центральная нервная система наездника-яйцееда Megaphragma amalphitanum, животного размером 0,2 миллиметра (меньше инфузории-туфельки), состоит в основном из безъядерных нейронов (то есть отростков нейронов), при этом поведение наездника нельзя назвать примитивным: он летает, ест, ищет яйца других насекомых и откладывает туда личинки. Энтомологи МГУ продолжают наблюдать за насекомым и пытаются понять, способно ли оно к обучению и обладает ли памятью.

«Кот Шрёдингера» публикует изображения этого удивительного существа и некоторых других микронасекомых.