As primeiras asas da terreno poderiam ter evoluído das pernas escorrendo de uma crista antiga sem voar.

Hoje, caranguejos modernos, lagosta, camarão e lagostim são às vezes chamados percevejos, e porquê segmento da família dos artrópodes, marcada por uma poderoso armadura corporal e articulações segmentadas, o nome faz qualquer sentido.

Atualmente, os cientistas acreditam que os primeiros insetos surgiram aproximadamente 480 milhões de anos detrás, evoluindo de formas aquáticas de crustáceos. À medida que os ecossistemas terrestres se tornavam mais complexos, tapume de 80 milhões de anos depois, as asas permitiriam que eles voassem.

Se eles estiverem certos, isso significa que os primeiros insetos fervilharam ao volta de nosso planeta muito antes dos pássaros, morcegos e pterossauros; logo, de onde eles tiraram essa habilidade?

É uma pergunta simples, feita por especialistas há séculos. UMA hipótese centenária sugere que as asas dos insetos são uma novidade evolutiva emergente novamente de surtos de tecidos aleatórios durante o desenvolvimento.

UMA visão mais recente é que surgiram de estruturas existentes já presentes em crustáceos antigos, transformando-se lentamente ao longo do tempo em um pouco mais útil fora d’chuva.

As brânquias desses antigos crustáceos são um dos principais candidatos ao apêndice, pois possuem juntas e músculos. Em algumas larvas de crustáceos, eles até se parecem mini ales.

Mas dois novos artigos sobre um parente distante de insetos alados sugerem que suas pernas são mais adequadas.

Elimine certos genes em forma de camarão Parhyale hawaiensis, o primeiro estudo mostra uma rede de genes semelhante à da asa do inseto que opera tanto na armadura corporal do crustáceo quanto no segmento da perna mais próximo de seu corpo. Isso sugere que ambos se espremeram pela parede do corpo e saíram novamente para formar asas.

O segundo estudo encontrou um pouco semelhante. Eliminando certos genes, os pesquisadores compararam porquê os segmentos de seis patas de uma mosca-das-frutas e outros insetos se alinham com os segmentos de sete ou oito patas encontrados em P. hawaiensis.

No final, os seis primeiros segmentos da perna do crustáceo, do dedo do pé ao corpo, combinaram perfeitamente com os primeiros seis segmentos encontrados nas pernas do inseto. Mas isso levanta a questão: para onde foram os segmentos sete e oito dos crustáceos nos insetos?

Os autores encontraram sua resposta em um papel escrito em 1893. Ele sugeriu que esses “lóbulos” proximais na perna do crustáceo haviam se fundido com a parede corporal do inseto. Desde logo, notou-se que em muitos embriões de insetos, o segmento da perna mais próximo ao corpo se funde com a parede do corpo durante o desenvolvimento.

“Mas eu ainda não tinha a asa da história”, explicar a bióloga molecular Heather Bruce, do Woods Hole Oceanographic Institute.

“logo continuei lendo e lendo, e me deparei com essa teoria da dez de 1980 de que os insetos não exclusivamente incorporaram a região proximal da perna na parede do corpo, mas os pequenos lobos da perna se moveram em direção nas costas e formaram as asas ”.

Usando dados genômicos e embrionários, Bruce e colegas encontraram evidências para concordar isso.

Em primeiro lugar, dizem eles, os lobos da perna proximal são integrados à parede do corpo. logo, uma vez lá, o segmento mais próximo se move. “para cima na segmento de trás, para mais tarde formar asas de inseto

“Perspectivas complementares sobre os genes de pernas e asas levam esses grupos a concordar sobre as respostas a várias questões-chave sobre a transformação de insetos com asas de crustáceos.” redigir dois especialistas independentes em uma revisão dos dois estudos para Natureza Ecologia e evolução.

“Eles concordam que a parede lateral do corpo do inseto é homóloga ao segmento da perna mais próximo de Parhyale. Eles também concordam que a asa incorpora componentes da parede do corpo que são derivados das pernas dos crustáceos. “

Os estudos, no entanto, não correspondem em zero. O primeiro estudo apóia o que é sabido porquê “origem dupla“A hipótese, que defende que os segmentos das pernas e a parede do corpo mais proximal, contribuíram para o desenvolvimento das asas. Ou, porquê dizem os autores,”a novidade pela fusão de dois tecidos distintos

O segundo item propõe uma transformação mais gradual e complexa que afeta principalmente os segmentos das pernas. De congraçamento com suas descobertas, os dois segmentos das pernas mais proximais se fundiram primeiro à parede do corpo do inseto e, em seguida, exclusivamente o segmento da perna mais próximo puxou as costas para formar asas.

(Bruce e Patel, Nature Ecology and Evolution, 2020)

A diferença é sutil e mais pesquisas precisam ser feitas para provar qual é a mais correta, se é que é. Mas as semelhanças entre os estudos oferecem uma solução suasório para a questão de qual das primeiras teorias sobre a evolução das asas dos insetos está correta.

Bruce defendeu por muitos anos que os crustáceos ancestrais uma vez mantiveram oito segmentos de perna. Nos dias de hoje Parhyalesegundo ela, um deles foi incorporado à parede do corpo, enquanto nas moscas da fruta, um foi incorporado à parede do corpo e o outro à asa posteriormente.

Isso dá às asas dos insetos a fisionomia simples de “dupla origem”, onde a parede do corpo e a perna se combinam para formar asas, quando na verdade, segundo os autores, a mesma parede do corpo dos insetos deriva dos segmentos de a perna mais proximal.

“Embora as asas sejam o resultado do que agora é a parede do corpo dos insetos, elas devem sua origem ao segmento da perna de um artrópode velho”, disseram os autores. concluir.

É uma teoria ordenada que ajuda a reunir muitas hipóteses concorrentes, mas com toda a verosimilhança não encerrará o mistério. Somente nos últimos dez anos aprendemos muito mais sobre a evolução dos insetos.

Antes da pesquisa genômica, nem mesmo sabíamos que os crustáceos e os insetos estavam tão intimamente relacionados à família dos artrópodes, motivo pelo qual muitas pessoas pensavam que as asas dos insetos brotaram do zero.

As guelras, as pernas segmentadas e as armaduras corporais dos crustáceos nos deram agora alvos diretos para estudar.

“As pessoas estão muito entusiasmadas com a teoria de que um pouco porquê asas de inseto pode ter sido uma inovação na evolução”, disse Patel. ele diz.

“Mas uma das histórias que surgem das comparações genômicas é que zero é completamente novo; tudo veio de qualquer lugar. E, de indumentária, você pode deslindar de onde.”

Combine onde é outro material.

“Embora a origem das asas dos insetos permaneça um mistério, as pesquisas de ambos os grupos revelam caminhos empolgantes para finalmente resolver esse mistério.” ele conclui a Natureza Reveja.

Ele primeiro Eu segundo ambos foram publicados em Ecologia da natureza e evolução.

Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!