Naučnici su riješili misteriju porijekla krila kod insekata

Naučnici su riješili misteriju porijekla krila kod insekata
Naučnici su riješili misteriju porijekla krila kod insekata
Anonim

Američki biolozi utvrdili su kako su se pojavila krila insekata. Pokazalo se da su u dalekim precima insekata rakova, kao rezultat evolucije, segmenti nogu najbliži tijelu postali dio njegove vanjske ljuske. Kasnije su se ti segmenti pomaknuli prema natrag i formirali krila. Naučnici su do ovog zaključka došli kao rezultat genomskog istraživanja.

Naučnici iz Morske biološke laboratorije (MBL) na Univerzitetu u Chicagu (SAD) razriješili su misteriju porijekla krila kod insekata. Ovo je objavljeno u časopisu Nature Ecology & Evolution.

Bilo je moguće utvrditi kako su se krila insekata pojavila kao rezultat genetskih istraživanja. Prema glavnom autoru djela, istraživaču MBL -a Heather Bruce, jedan od razloga zašto se ova zagonetka nije mogla riješiti ranije bilo je prekasno (oko 2010.) priznavanje genetskog odnosa insekata i rakova.

“Ranije su, na osnovu morfologije, svi pripisivali insekte nadrazredu stonoga, koji uključuje i bipede i labiopode. Međutim, proučavanje stonoga ne daje odgovor na pitanje kako su insekti formirali krila. Stoga su se krila insekata smatrala novim strukturama koje su se pojavile kod insekata i nemaju analoga kod svojih predaka. A sve zato što su istraživači tražili pretke insekata na pogrešnom mjestu , rekla je Heather Bruce.

Heather Bruce i njezine kolege tvrde da su prije oko 300 miliona godina udaljeni preci insekata rakova napustili more na kopnu, gdje su pod utjecajem novih životnih uvjeta počeli evoluirati. Kao rezultat toga, segmenti nogu najbliži tijelu postali su dio vanjske ljuske samog tijela, vjerovatno da bi stvorenjima olakšali ravnotežu. Nadalje, ti su se segmenti pomaknuli prema natrag, gdje su kasnije formirali krila.

Image
Image

Insekti su u svoje tijelo ugradili segmente nogu rakova, označeni crvenom (7) i ružičastom (8). Postupak na segmentu nogu (8) kasnije je formirao krilo kod insekata © Heather Bruce

Kako bi dokazali svoju teoriju, naučnici iz MBL -a uporedili su segmente nogu male rakove Parhyale sa segmentima nogu plodne mušice i kornjaša. Studija je koristila metodu CRISPR -Cas9 - "genetske škare".

Kod svih proučavanih vrsta identificirali su i "isključili" zajedničke gene odgovorne za formiranje segmenata nogu. Međutim, raku Parhyale ostavljen je dodatni segment sedme noge najbliži tijelu, a naučnici su počeli tražiti njegove tragove u insektima.

U literarnim izvorima, Heather Bruce je pronašla hipotezu iznesenu 1893. godine da su insekti uključili svoj proksimalni (najbliži tijelu) dio noge u sastav tijela. A onda je otkrila teoriju 1980 -ih, prema kojoj su se ti segmenti nogu kod insekata nakon toga pomaknuli prema natrag i formirali krila.

"Bio sam začuđen što su te stare teorije potvrđene u mojim genomskim i embrionalnim studijama", rezimirao je Bruce. Po njenom mišljenju, dugogodišnju misteriju bilo bi nemoguće riješiti bez savremenih genetskih alata.

Preporučuje se: