Личинки насекомых нарядили в "наноскафандры"

Японские ученые разработали технологию защиты личинок насекомых от воздействия вакуума в электронном микроскопе. Предложенный метод описан в статье в PNAS, обзор которой приводит ScienceNow.

Свое открытие группа ученых под руководством Такахико Хариямы (Takahiko Hariyama) назвала «наноскафандром». Придуманное ими тончайшее покрытие предохраняет личинки насекомых от условий, отдаленно напоминающих открытый космос — оно препятствует обезвоживанию в безвоздушном пространстве.

Гибель обычных личинок в безвоздушном пространстве — основное препятствие на пути их детального исследования при помощи электронных микроскопов. Прибор требует полного отсутствия воздуха в камере с исследуемым образцом, поскольку атомы газов препятствуют свободному распространению электронов, при помощи которых микроскоп сканирует объект.

Обычные исследования личинок в таких микроскопах Харияма называет «очень грустными экспериментами», поскольку насекомые быстро гибнут от обезвоживания. В процессе одного из таких опытов ученые заметили, что личинка мухи-дрозофилы, которую начали облучать электронами сразу после помещения в микроскоп, продолжала двигаться в течение часа.

Детальное обследование личинки показало, что поток электронов привел к уплотнению (полимеризации) молекул в пленке, которой покрыта кожа зародыша мухи. Получившееся покрытие толщиной 50-100 нанометров предотвращало испарение воды, не мешало личинке двигаться и сохраняло целостность при механическом контакте с твердыми предметами.

Чтобы обеспечить подобной защитой насекомых, личинки которых не обладают пленкой, ученые перед облучением погружали их в специальный химический состав. В результате под электронным микроскопом удалось исследовать личинки комаров, плоских червей, муравьев и блох.

Разрешение электронных микроскопов позволяет ученым лучше понимать устройство покровов насекомых. Так, в феврале 2013 года с их помощью удалось установить, что антенны, необходимые насекомым для обоняния, требуют регулярной очистки для нормального функционирования.