Полилов Алексей Алексеевич

Актуальные научные интересы

Всесторонне комплексное изучение мельчайших насекомых, включая функциональную и эволюционную морфологию, коннектомику, изучение полета и когнитивных способностей.

Резюме научной деятельности за последние годы

Алексей Алексеевич Полилов впервые провел комплексное сравнительно-морфологическое исследование мельчайших насекомых, применив современные и инновационные методы морфофункциональных исследований, включая электронную микроскопию, микротомографию и трехмерное компьютерное моделирование. Им впервые описана анатомия представителей семейств Ptiliidae и Corylophidae (Coleoptera), Mymaridae и Trichogrammatidae (Hymenoptera), изучение которых существенно расширяет представления о явлении миниатюризации в животном мире, поскольку представители этих семейств – одни из мельчайших многоклеточных животных.

А.А. Полилов показал, что большинство предельно мелких насекомых сохраняет общий план и сложность строения, характерную для крупных представителей родственных групп и, более того, демонстрирует ряд структурных новообразований. Тем не менее, у многих мельчайших насекомых обнаружены и описаны значительные редукции. Впервые у животных обнаружены безъядерные нейроны и показана возможность функционирования практически безъядерной нервной системы, состоящей только из отростков.

Вместе с фундаментальными результатами, были сформированы новые перспективные научные направления и в них получены пионерские результаты:

1. Исследование полета при сверхнизких числах Рейнольдса.
2. Коннектомика микронасекомых.
3. Трехмерная ультраструктура органов чувств насекомых.
4. Изучение масштабируемости органов, тканей и клеток при уменьшении размеров тела.
5. Изучение влияния миниатюризации на когнитивные способности насекомых.

Основные публикации за 10 лет

Монографии и учебные пособия

1. Polilov A.A. 2016. At the Size Limit – Effects of Miniaturization in Insects. Springer International Publishing. 325 p.

Статьи

2. Chua N.J., Makarova A.A., Gunn P., Villani S., Cohen B., Thasin M., Wu J., Shefter D., Pang S, Xu C.H., Hess H.F., Polilov A.A., Chklovskii D.B. 2023. A complete reconstruction of the early visual system of an adult insect. Current Biology, 33: 1–13.
3. Propistsova E.A., Makarova A.A., Eskov K.Y., Polilov A.A. 2023. Miniaturization does not change conserved spider anatomy, a case study on spider Rayforstia (Araneae: Anapidae). Scientific Reports, 13: 17219.
4. Desyatirkina I.A., Makarova A.A., Pang S., Xu C.H., Hess H., Polilov A.A. 2023. Multiscale head anatomy of Megaphragma (Hymenoptera: Trichogrammatidae). Arthropod Structure & Development, 76: 101299.
5. Polilov A.A., Hakimi K.D., Makarova A.A. 2023. Extremely small wasps independently lost the nuclei in the brain neurons of at least two lineages. Scientific Reports, 13: 4320.
6. Propistsova E.A., Makarova A.A., Chetverikov P.E., Polilov A.A. 2023. Anatomy of the miniature four-legged mite Achaetocoptes quercifolii (Arachnida: Acariformes: Eriophyoidea). Arthropod Structure & Development, 72: 101235.
7. Makarova A.A., Veko E.N., Polilov A.A. 2022. Metamorphosis and denucleation of the brain in the miniature wasp Megaphragma viggianii (Hymenoptera: Trichogrammatidae). Arthropod Structure & Development, 70: 101200.
8. Polaszek A., Fusu L., Viggiani G., Hall A., Hanson P., Polilov A.A. 2022. Revision of the World Species of Megaphragma Timberlake (Hymenoptera: Trichogrammatidae). Insects, 13(6):561.
9. Farisenkov S.E., Kolomenskiy D., Petrov P.N., Engels T., Lapina N.A., Lehmann F.-O., Onishi R., Liu H., Polilov A.A. 2022. Novel flight style and light wings boost flight performance of tiny beetles. Nature, 602(7895): 96–100.
10. Makarova A.A., Polilov A.A., Chklovskii D.B. 2021. Small brains for big science. Current Opinion in Neurobiology, 71: 77–83.
11. Polilov A.A., Makarova A.A., Pang S., Shan Xu C., Hess H. 2021 Protocol for preparation of heterogeneous biological samples for 3D electron microscopy: a case study for insects. Scientific Reports, 11:4717.
12. Polilov A.A., Makarova A.A. 2020. Constant neuropilar ratio in the insect brain. Scientific Reports, 10: 21426.
13. Farisenkov S.E., Lapina N.A. Petrov P.N. Polilov A.A. 2020. Extraordinary flight performance of the smallest beetles. PNAS, 117(40): 24643–24645.
14. Petrov P.N., Farisenkov S.E. & Polilov A.A. 2020. Miniaturization re-establishes symmetry in the wing folding patterns of featherwing beetles. Scientific Reports, 10: 16458.
15. Sharko F.S., Nedoluzhko A.V., Lê B.M., Tsygankova S.V., Boulygina E.S., Rastorguev S.M., Sokolov A.S., Rodriguez F., Mazur A.M., Polilov A.A., Benton R., Evgen’ev M.B., Arkhipova I.R., Prokhortchouk E.B., Skryabin K.G. 2019. A partial genome assembly of the miniature parasitoid wasp, Megaphragma amalphitanum. PLoS ONE 14(12): e0226485.
16. Panina I.V., Potapov M.B., Polilov A.A. 2019. Effects of miniaturization in the anatomy of the minute springtail Mesaphorura sylvatica (Hexapoda: Collembola: Tullbergiidae). PeerJ 7: e8037.
17. Polilov A.A., Makarova A.A, Kolesnikova U.K. 2019. Cognitive abilities with a tiny brain: Neuronal structures and associative learning in the minute Nephanes titan (Coleoptera: Ptiliidae). Arthropod Structure & Development 48: 98-102.
18. Yavorskaya M.I., Beutel R.G., Farisenkov S.E., Polilov A.A. 2019. The locomotor apparatus of one of the smallest beetles – The thoracic skeletomuscular system of Nephanes titan (Coleoptera, Ptiliidae). Arthropod Structure & Development 48: 71-82.
19. Polilov A.A., Reshetnikova N.I., Petrov P.N., Farisenkov S.E. 2019. Wing morphology in featherwing beetles (Coleoptera: Ptiliidae): Features associated with miniaturization and functional scaling analysis. Arthropod Structure & Development 48: 56-70.
20. Diakova A.V., Makarova A.A., Polilov A.A. 2018. Between extreme simplification and ideal optimization: antennal sensilla morphology of miniaturized Megaphragma wasps (Hymenoptera: Trichogrammatidae). PeerJ, 6:e6005
21. Yavorskaya M.I., Anton E., Jałoszyński P., Polilov A., Beutel R.G. 2018. Cephalic anatomy of Sphaeriusidae and a morphology-based phylogeny of the suborder Myxophaga (Coleoptera). Systematic Entomology 43(4): 777–797.
22. Polilov A.A. 2017 Anatomy of adult Megaphragma (Hymenoptera: Trichogrammatidae), one of the smallest insects, and new insight into insect miniaturization. PLoS ONE 12(5): e0175566.
23. Polilov A.A., Makarova A.A. 2017. The scaling and allometry of organ size associated with miniaturization in insects: A case study for Coleoptera and Hymenoptera. Scientific Reports, 7: 43095.
24. Polilov A.A. 2015. Small Is Beautiful: Features of the Smallest Insects and Limits to Miniaturization. Annual Review of Entomology. 60: 103–121.

География поездок

Экспедиции

• Вьетнам, Колумбия, Иран, США, Индия, Италия, различные регионы России.

Педагогическая деятельность

Спецкурсы на кафедре

• Научная тактика
• Экспериментальные методы в энтомологии
• Методы изучения членистоногих

Руководство студентами и аспирантами

• Более десяти успешных защит выпускных работ и диссертаций за последние 5 лет.
• Руководство самостоятельными работами студентов после 1 курса на Звенигородской биологической станции им. С.Н. Скадовского.

Научно-популярные работы

Лекции

• Кто такие микронасекомые и зачем их изучать?
  Курсановский семинар «Фундаментальные концепции биологии», 2023 г.
  Смотреть
• Жизнь в микромире, или пределы миниатюризации многоклеточных животных
  (Фестиваль науки, 2014)
  Cмотреть
• Строение мельчайших насекомых
  (FutureBiotech, 2014)
  Смотреть

Лаборатория Микронасекомых: