Учените са разгадали мистерията за произхода на крилата при насекоми

Учените са разгадали мистерията за произхода на крилата при насекоми
Учените са разгадали мистерията за произхода на крилата при насекоми
Anonim

Американски биолози са установили как са се появили крилата на насекомите. Оказа се, че при далечните ракообразни предци на насекоми, в резултат на еволюцията, сегментите на най -близките до тялото крака стават част от външната му обвивка. По -късно тези сегменти се преместиха отзад и образуваха крила. Учените са стигнали до този извод в резултат на геномни изследвания.

Учени от Морската биологична лаборатория (MBL) в Чикагския университет (САЩ) са разгадали мистерията за произхода на крилата при насекоми. Това се съобщава в списанието Nature Ecology & Evolution.

Възможно е да се определи как крилата на насекомите са се появили в резултат на генетични изследвания. Според основния автор на работата, изследователката на MBL Хедър Брус, една от причините тази загадка да не може да бъде разгадана по -рано е твърде късно (около 2010 г.) признаването на генетичната връзка на насекомите и ракообразните.

„По -рано, въз основа на морфологията, всички приписваха насекомите на суперкласа многоножки, който включва също двуноги и лабиоподи. Изследването на стоножки обаче не дава отговор на въпроса как насекомите са образували крила. Следователно крилата на насекомите се считат за нови структури, които се появяват при насекоми и нямат аналози при своите предци. И всичко това, защото изследователите търсеха предците на насекомите на грешното място “,- казва Хедър Брус.

Хедър Брус и нейните колеги твърдят, че преди около 300 милиона години далечните ракообразни предци на насекоми са напуснали морето на сушата, където под въздействието на новите условия на живот са започнали да се развиват. В резултат на това сегментите на краката, които са най -близо до тялото, станаха част от външната обвивка на самото тяло, вероятно за да улеснят създанията в баланса. Освен това тези сегменти се преместват в задната част, където по -късно образуват крила.

Image
Image

Насекомите са включили сегментите на ракообразните крака в телата си, маркирани в червено (7) и розово (8). Процесът на сегмента на крака (8) по -късно образува крило при насекоми © Хедър Брус

За да докажат своята теория, учените от MBL сравняват сегментите на краката на малкия ракообразен Parhyale с сегментите на краката на плодовата муха и бръмбара. В проучването е използван методът CRISPR -Cas9 - "генетични ножици".

При всички изследвани видове те идентифицираха и "изключиха" общи гени, отговорни за образуването на сегменти на краката. Ракообразният Parhyale обаче е оставен с допълнителен сегмент на седмия крак, най -близо до тялото, и учените започват да търсят следи от него в насекоми.

В литературни източници Хедър Брус открива хипотеза, изложена още през 1893 г., че насекомите включват своята проксимална (най -близо до тялото) част на крака в състава на тялото. И тогава тя откри теорията от 80 -те години на миналия век, според която тези сегменти на краката при насекоми впоследствие се преместват в гърба и образуват крила.

„Бях изумен, че тези стари теории бяха потвърдени в моите геномни и ембрионални изследвания“, обобщи Брус. Според нея дългогодишната мистерия би била невъзможна за разрешаване без съвременни генетични инструменти.

Препоръчано: