Mokslininkai išsiaiškino vabzdžių sparnų kilmės paslaptį

Mokslininkai išsiaiškino vabzdžių sparnų kilmės paslaptį
Mokslininkai išsiaiškino vabzdžių sparnų kilmės paslaptį
Anonim

Amerikos biologai nustatė, kaip atsirado vabzdžių sparnai. Paaiškėjo, kad tolimuose vėžiagyvių vabzdžių protėviuose dėl evoliucijos arčiausiai kūno esantys kojų segmentai tapo jo išorinio apvalkalo dalimi. Vėliau šie segmentai persikėlė į nugarą ir suformavo sparnus. Mokslininkai padarė tokią išvadą atlikę genomo tyrimus.

Čikagos universiteto (JAV) Jūrų biologinės laboratorijos (MBL) mokslininkai išsiaiškino vabzdžių sparnų kilmės paslaptį. Apie tai rašoma žurnale „Nature Ecology & Evolution“.

Buvo įmanoma nustatyti, kaip vabzdžių sparnai atsirado atlikus genetinius tyrimus. Pasak pagrindinio darbo autoriaus, MBL tyrėjos Heather Bruce, viena iš priežasčių, kodėl šios mįslės nepavyko įminti anksčiau, buvo per vėlu (apie 2010 m.) Pripažinti genetinį vabzdžių ir vėžiagyvių ryšį.

„Anksčiau, remdamiesi morfologija, visi vabzdžius priskyrė tūkstantkojų superklasei, į kurią įeina ir dvikojai, ir blauzdiniai. Tačiau šimtakojų tyrimas nesuteikia atsakymo į klausimą, kaip vabzdžiai suformavo sparnus. Todėl vabzdžių sparnai buvo laikomi naujomis struktūromis, kurios atsirado vabzdžiuose ir neturėjo analogų savo protėviuose. Ir viskas todėl, kad tyrėjai vabzdžių protėvių ieškojo netinkamoje vietoje “,- sakė Heather Bruce.

Heather Bruce ir jos kolegos tvirtina, kad maždaug prieš 300 milijonų metų tolimi vėžiagyvių vabzdžių protėviai paliko jūrą sausumoje, kur, veikiami naujų gyvenimo sąlygų, jie pradėjo vystytis. Todėl arčiausiai kūno esantys kojų segmentai tapo paties išorinio kūno apvalkalo dalimi, tikriausiai tam, kad padarai lengviau balansuotų. Be to, šie segmentai persikėlė į nugarą, kur vėliau sudarė sparnus.

Image
Image

Vabzdžiai į savo kūną įtraukė vėžiagyvių kojų segmentus, pažymėtus raudona (7) ir rožine (8). Kojų segmento (8) procesas vėliau suformavo vabzdžių sparną © Heather Bruce

Norėdami įrodyti savo teoriją, MBL mokslininkai palygino mažojo vėžiagyvio Parhyale kojų segmentus su vaisinės musės ir vabalo vabalo kojų segmentais. Tyrime buvo naudojamas CRISPR -Cas9 metodas - „genetinės žirklės“.

Visose tirtose rūšyse jie nustatė ir „išjungė“bendrus genus, atsakingus už kojų segmentų formavimąsi. Tačiau vėžiagyviui Parhyale buvo paliktas papildomas septintas kojų segmentas, esantis arčiausiai kūno, ir mokslininkai pradėjo ieškoti jo pėdsakų vabzdžiuose.

Literatūros šaltiniuose Heather Bruce rado 1893 m. Iškeltą hipotezę, kad vabzdžiai įtraukė savo proksimalinę (arčiausiai kūno) esančią kojos dalį į kūno sudėtį. Ir tada ji atrado devintojo dešimtmečio teoriją, pagal kurią šie vabzdžių kojų segmentai vėliau persikėlė į nugarą ir suformavo sparnus.

„Buvau nustebęs, kad šios senos teorijos buvo patvirtintos mano genomo ir embriono tyrimuose“, - apibendrino Bruce'as. Jos nuomone, ilgametės paslapties būtų neįmanoma išspręsti be šiuolaikinių genetinių priemonių.

Rekomenduojamas: