Los científicos han resuelto el misterio del origen de las alas en los insectos

Los científicos han resuelto el misterio del origen de las alas en los insectos
Los científicos han resuelto el misterio del origen de las alas en los insectos
Anonim

Los biólogos estadounidenses han determinado cómo aparecieron las alas de los insectos. Resultó que en los ancestros crustáceos distantes de los insectos, como resultado de la evolución, los segmentos de las patas más cercanas al cuerpo se convirtieron en parte de su capa exterior. Posteriormente, estos segmentos se trasladaron hacia atrás y formaron alas. Los científicos han llegado a esta conclusión como resultado de la investigación genómica.

Los científicos del Laboratorio de Biología Marina (MBL) de la Universidad de Chicago (EE. UU.) Han resuelto el misterio del origen de las alas en los insectos. Esto se informa en la revista Nature Ecology & Evolution.

Fue posible determinar cómo aparecieron las alas de los insectos como resultado de la investigación genética. Según la autora principal del trabajo, la investigadora de MBL, Heather Bruce, una de las razones por las que este acertijo no pudo resolverse antes fue demasiado tarde (alrededor de 2010) el reconocimiento de la relación genética de insectos y crustáceos.

“Anteriormente, basándose en la morfología, todos atribuían insectos a la superclase de milpiés, que también incluye bípedos y labiópodos. Sin embargo, el estudio de los ciempiés no proporciona una respuesta a la pregunta de cómo los insectos formaron alas. Por lo tanto, las alas de los insectos se consideraron nuevas estructuras que aparecieron en los insectos y no tienen análogos en sus antepasados. Y todo porque los investigadores estaban buscando a los antepasados de los insectos en el lugar equivocado , dijo Heather Bruce.

Heather Bruce y sus colegas argumentan que hace unos 300 millones de años, los ancestros crustáceos distantes de los insectos dejaron el mar en tierra, donde, bajo la influencia de nuevas condiciones de vida, comenzaron a evolucionar. Como resultado, los segmentos de las piernas más cercanos al cuerpo se convirtieron en parte de la capa exterior del propio cuerpo, probablemente para facilitar el equilibrio de las criaturas. Además, estos segmentos se trasladaron a la parte posterior, donde luego formaron alas.

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Los insectos han incorporado segmentos de patas de crustáceos en sus cuerpos, marcados en rojo (7) y rosa (8). El proceso en el segmento de la pierna (8) luego formó un ala en insectos © Heather Bruce

Para probar su teoría, los científicos de MBL compararon los segmentos de las patas del pequeño crustáceo Parhyale con los segmentos de las patas de la mosca de la fruta y el escarabajo. El estudio utilizó el método CRISPR-Cas9 - "tijeras genéticas".

En todas las especies estudiadas, identificaron y "desactivaron" genes comunes responsables de la formación de segmentos de patas. Sin embargo, el crustáceo Parhyale se quedó con un segmento adicional de la séptima pata más cercano al cuerpo, y los científicos comenzaron a buscar rastros de él en insectos.

En fuentes literarias, Heather Bruce encontró una hipótesis presentada en 1893 de que los insectos incluían su parte proximal (más cercana al cuerpo) de la pierna en la composición corporal. Y luego descubrió la teoría de la década de 1980, según la cual estos segmentos de las patas de los insectos se movían posteriormente hacia la espalda y formaban alas.

“Me asombró que estas viejas teorías fueran confirmadas en mis estudios genómicos y embrionarios”, resumió Bruce. En su opinión, el misterio de larga data habría sido imposible de resolver sin las herramientas genéticas modernas.

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