Удивительно мало насекомых живет в океане, и мы, возможно, наконец узнаем, почему

 Насекомые существуют уже около 480 миллионов лет , что дает им достаточно времени, чтобы ползать, ползать, рыть норы и порхать по всей поверхности нашей планеты.

Ну почти во всем. Удивительно мало видов обитает в океанах , и ученые пытались выяснить, почему это так.

Исследовательская группа из США и Японии недавно выдвинула интересную гипотезу, утверждая, что нашла «простое объяснение давнему вопросу».

Они предполагают, что уникальный фермент , который помогает насекомым укреплять их оболочки, называется мультимедная оксидаза -2 (MCO2) и является причиной того, что они редко встречаются в морской среде, но хорошо себя чувствуют на суше.

Биолог Цунаки Асано из Токийского столичного университета, возглавлявший группу, ранее показал , что насекомые развили особый механизм для укрепления своего жесткого внешнего слоя, который использует молекулярный кислород и MCO2.

Теперь Асано и его коллеги объясняют в опубликованном обзоре , как это ставит различных тварей в невыгодное положение в океанах, но помогает им процветать. По сути, это сводится к обилию химических веществ в каждой среде и тому, насколько легкими являются экзоскелеты насекомых.

«Появление насекомых — важное событие в эволюции жизни на Земле, — пишет команда , — и подчеркивает ключевое адаптивное расширение живых организмов в новую наземную экосистему».

Одни из самых успешных существ на планете, насекомые составляют самую большую группу в типе членистоногих , дающих наибольшую биомассу среди всех наземных животных . Они играют решающую роль в поддержании баланса жизни на Земле .

Недавние открытия в области молекулярной филогенетики показали, что насекомые и ракообразные (которые в основном живут в океанах) принадлежат к одной и той же кладе, называемой Pancrustacea .

Хотя насекомые отделились от своих предков-ракообразных и перешли к наземному образу жизни, у обоих до сих пор есть экзоскелеты из воска и прочная кутикула из углеводов, называемых хитином.

Эта кутикула представляет собой защитный слой, который выстилает поверхность тела, удерживая влагу и не пропуская микробы, подобно нашей коже. Это больше, чем просто красивый корпус, он также защищает тело от внешних механических воздействий и помогает поддерживать форму и подвижность тела, выступая в качестве внешнего каркаса.

Однако, в то время как ракообразные в основном используют кальций из морской воды для укрепления своих кутикул и превращения их в панцири, насекомые используют молекулярный кислород для превращения своих кутикул в прочные оболочки для своих органов при посредничестве MCO2.

Асано и его коллеги утверждают, что присутствие кислорода в воздухе делает землю более привлекательной для насекомых. Море теперь для них суровое место, потому что там не хватает кислорода, не говоря уже о том, что оно уже является домом и кормом для многих лучше приспособленных видов .

К счастью для насекомых, их кутикула становится более твердой и сухой благодаря пути MCO2, который создает биоматериал, который является защитным, оставаясь более или менее легким, как перышко. Это разительное отличие по сравнению с ракообразными, чей панцирь намного плотнее из-за прямой зависимости между плотностью панциря и уровнем кальцификации, что плохо подходит для жизни на воздухе.

Насекомые, возможно, развили способность карабкаться по растениям, планировать и, в конечном итоге, летать благодаря действию MCO2, что позволяет им легче передвигаться и заполнять ранее незанятые экологические ниши.

Команда считает, что MCO2 может быть тем, что делает насекомых уникальными; как говорится в их статье , "нет MCO2, нет насекомых".

Далее, объясняя специфичность насекомых, Асано и его команда отмечают, что «другие членистоногие, включая ближайших родственников насекомых, шестиногих, не являющихся насекомыми, таких как ногохвостки и двухзубчатые щетинохвосты , не обладают генами для MCO2».

Исследователи отмечают, что насекомые — не единственные членистоногие , приспособившиеся к жизни на твердой земле, поэтому MCO2 не является необходимым требованием для успешного перемещения из океанской обители и создания дома на суше.

Но уникальный способ образования кутикулы насекомых дает много информации о том, насколько хорошо они эволюционировали, чтобы жить в наземной среде.

«Если бы насекомые не приобрели систему, опосредованную MCO2, их эволюция и успех могли бы значительно отличаться от того, что мы наблюдаем в настоящее время», — заключает команда .

«Мы надеемся на дальнейшие дискуссии об эволюции насекомых и оземлении, основанные на этой точке зрения».

Источник