Крылья у насекомых возникли лишь однажды
Крылья у насекомых появились только один раз. Энтомологи пришли к этому, восстановив происхождение и родственные связи летающих групп. Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences. Эту информацию сообщает издание N + 1.
Общий предок крылатых насекомых жил, по оценкам, в начале девонского периода. Позже общая ветвь распалась на два инфракласса. Древнекрылые дали стрекоз и поденок, новокрылые — всех остальных летающих насекомых.
Все летающие насекомые, а также потерявшие эту способность вторично, например блохи, входят в кладу Pterygota. В нее включают отряды стрекоз (Odonata) и поденок (Ephemeroptera), а также инфракласс новокрылых (Neoptera). Взрослые стрекозы и поденки в состоянии покоя не складывают крылья: они остаются разведенными или поднятыми. Имаго новокрылых складывают их вдоль брюшка.
Эволюционные связи внутри Pterygota до конца не ясны. Большинство специалистов считают новокрылых монофилетическими — все они происходят от одного предка. Родство стрекоз и поденок между собой и с новокрылыми вызывает споры. Популярная гипотеза относит стрекоз и поденок к древнекрылым (Palaeoptera), сестринским к Neoptera. Альтернативы: Chiastomyaria (поденки и новокрылые против стрекоз) или Metapterygota (стрекозы и новокрылые против поденок).
Шиюй Ду из Нанкинского педагогического университета с коллегами секвенировали геномы 16 видов поденок. Кроме того, авторы использовали сведения из американской базы Национального центра биотехнологической информации. В нее входили данные о 10 видах поденок, 25 видах стрекоз и 44 видах новокрылых. В выборку добавили геномы шести первичнобескрылых: трех древнечелюстных (Archaeognatha) и трех щетинохвосток (Zygentoma).
Ученые выбрали 1367 ортологичных генов, которые есть у каждого вида в одной копии. Филогенетический анализ подтвердил монофилию стрекоз, поденок и новокрылых. Стрекозы и поденки образуют одну кладу (древнекрылые), сестринскую к Neoptera. Версии Chiastomyaria и Metapterygota получили меньше поддержки.
Авторы уточнили время появления разных групп. Кроновая Insecta возникла между ранним ордовиком и ранним девоном (471,59–414,41 миллиона лет назад). Кроновая Pterygota появилась в конце силура — начале девона (423,78–398,58 миллиона лет назад), медиана приходится на начало девона. Древнекрылые возникли между поздним девоном и ранним карбоном (398,02–338,99 миллиона лет назад), медиана — конец девона. Новокрылые — в начале-середине девона (411,49–385,05 миллиона лет назад). Стрекозы — с середины перми по конец триаса (267,17–222,4 миллиона лет назад), поденки — с конца карбона по середину триаса (315,67–246,82 миллиона лет назад).
Результаты говорят, что крылья возникли лишь однажды — у общего предка Pterygota. Складывать их к брюшку эти насекомые еще не умели. Когда линии древнекрылых и новокрылых разделились, крылья у них развивались параллельно. Ранние древнекрылые, вероятно, много времени проводили в воздухе: охотились и участвовали в брачных ритуалах. Приспособлением к этому стала жесткость основания крыльев, улучшившая полет. Складывать крылья они так и не научились. У новокрылых такая способность развилась. Она защищала крылья механически, помогала маскироваться и сделала группу экологически более гибкой. Это легло в основу их массового распространения после карбона.
Ранее ученые описали новый вид адских муравьев. Ископаемое Vulcanidris cratensis обитало в раннем мелу на землях современной Бразилии, около 113 миллионов лет назад. Его назвали древнейшим адским муравьем и древнейшим муравьем вообще.
