Редкий вид щетинохвостки демонстрирует новый этап в эволюции спаривания насекомых

Понимание эволюции брачного поведения насекомых необходимо для объяснения того, как ранние насекомые приспособились к жизни на суше. В новом исследовании рассматривается Petrobiellus akkesiensis, редкий прыгающий щетинохвост, и выясняется, что его высокоспециализированные мужские генитальные структуры позволяют напрямую передавать сперматофоры посредством генитального соития - механизма, ранее не описанного у бескрылых насекомых. Это открытие является важным недостающим звеном в эволюции стратегий спаривания у Archaeognatha.

Спаривание - это фундаментальная форма поведения животных, и насекомые часто демонстрируют сложные репродуктивные стратегии. Изучение такого поведения помогает понять, как происходило спаривание и как оно влияет на выживание видов.

Бескрылые насекомые, такие как чешуйницы, златоглазки и щетинохвостки, относятся к самым древним видам насекомых. Большинство из них используют непрямой перенос спермы, когда самцы оставляют сперматофоры, которые подбирают самки. Однако со временем их стратегии спаривания эволюционировали таким образом, что способствовали их адаптации к жизни на суше. Понимание этих изменений — ключ к изучению ранней эволюции спаривания у насекомых.

Новое исследование опубликовано в Arthropod Systematics & Phylogeny доцентом Сёдо Мтоу с факультета агробиологических ресурсов Университета Мэйдзё, Япония, и доктором Рюитиро Мачидой из Университета Цукуба, Япония. Исследование посвящено брачному поведению прыгающего щетинохвоста Petrobiellus akkesiensis. Этот вид относится к Archaeognatha, отряду бескрылых насекомых.

Виды Petrobiellinae обитают на скалистых побережьях, что указывает на их приспособленность к наземной жизни. В этом исследовании учёные изучили их генитальные структуры под микроскопом и проанализировали брачное поведение с помощью видеозаписей, сравнив P. akkesiensis с другими Archaeognatha, чтобы оценить его эволюционное значение.

У P. akkesiensis характерное брачное поведение. Самцы обычно переносят сперму в яйцеклад - орган, с помощью которого самки откладывают яйца. Самцы используют стилусы - короткие несегментированные придатки, похожие на ноги, расположенные на конце брюшка, — и эдеагус, чтобы удерживать яйцеклад самки. э

Эдеагус обхватывает базальную часть яйцеклада своим крючкообразным кончиком, в то время как стилусы удерживают среднюю часть яйцеклада сверху и снизу. Это позволяет напрямую передавать сперматофор через генитальное сочленение. Сперматофор выбрасывается на дорсальную сторону базальной части яйцеклада с вершины пениса, и сперма попадает в яйцеклад.

Ранее в ходе исследований были выявлены три основных способа передачи сперматофоров у Archaeognatha. Это исследование выявило ранее неизвестное, производное от других видов, брачное поведение, которое не вписывается в эти категории.

Это первый задокументированный случай прямой передачи сперматофора через генитальное сопряжение у бескрылых шестиногих, что является ключевым недостающим звеном в эволюции спаривания насекомых. Полученные данные также расширяют наше понимание экологии прибрежных насекомых и того, как эти виды реагируют на изменения окружающей среды.

«Для точного определения способов спаривания предков, которые привели к появлению механизма прямой передачи спермы посредством совокупления, необходимы дальнейшие целенаправленные исследования», — сказал доктор Мтоу. Это исследование углубляет наше понимание разнообразия и эволюции насекомых и может в конечном счёте способствовать развитию биомиметики и других смежных научных областей.

Источники:

https://arthropod-systematics.arphahub.com/article/159694/

https://phys.org/news/2025-12-rare-bristletail-reveals-insect-evolution.html

Источник: phys.org

Комментарии: