昆虫已经存在接近4.8亿年,给他们足够的时间爬行,爬行,洞穴和颤动我们星球的表面。
好吧,几乎到处都是。令人惊讶的是,种类很少,科学家一直在试图弄清楚为什么会这样。
来自美国和日本的一个研究团队最近提出了一个有趣的假设,声称已经发现了“简单的解释对一个长期存在的问题”。
他们建议一种独特的酶这有助于昆虫变硬的套管,称为多掌氧化酶-2(MCO2),这是它们在海洋环境中罕见但在陆地上表现良好的原因。
带领团队的东京大都会大学的生物学家Tsunaki Asano拥有先前显示的昆虫已经发展出一种特殊的机制,可以硬化其使用分子氧和MCO2的坚硬外层。
现在Asano及其同事在发表评论这如何使各种小动物在海洋中处于不利地位,但可以帮助他们摆脱困境。从本质上讲,这取决于每种环境中的丰富化学物质以及轻巧的昆虫外骨骼。
“昆虫的出现是地球生命进化的重要事件,”团队写信,“并突出了生物的关键适应性扩展为一个新的陆地生态系统。”
地球上一些最成功的生物,昆虫是门中最大的群体节肢动物,这有助于。他们玩 维护的。
最近的见解来自分子系统发育学已经透露了这一点昆虫和甲壳类动物(主要生活在海洋中)属于同一进化枝,称为pancrustacea。

虽然昆虫与甲壳类祖先有所不同并发展了陆基生活方式,仍然有外骨骼用蜡和坚硬的制成表皮称为几丁质的碳水化合物。
该角质层是一个保护层,将人体表面排成,保持水分并渗出,与我们的皮肤不同。它不仅是一个漂亮的套管,还可以保护人体免受外部机械力的侵害,并有助于维持身体的形状和活动能力,充当外部脚手架。
但是,尽管甲壳类动物主要使用从海水将其角质层变成贝壳的钙,但昆虫使用分子氧气将其角质层转化为耐用的壳体,以通过MCO2的介导为器官。

Asano及其同事认为,空中氧气的存在使土地更加吸引昆虫。现在,大海对他们来说是一个苛刻的地方,因为没有足够的氧气,更不用说了和许多。
为了昆虫的优势,他们的角质层通过MCO2途径变得越来越困难,这会产生一种生物材料,具有保护性,而或多或少地像羽毛一样光线。与甲壳类动物相比,这是一个惊人的区别,甲壳类动物的壳密密麻麻,因为壳密度和钙化水平的直接比例,这并不能很好地适合空气中的寿命。
由于MCO2的动作,昆虫可能已经发展出攀爬植物,滑行并最终飞行的能力,从而使它们更容易地四处移动并填补了以前未占用的生态壁co。
团队认为MCO2可能是使昆虫与众不同的原因。像他们一样在他们的论文中说,“没有MCO2,没有昆虫。”
进一步解释了昆虫特异性,阿诺和团队指出这一点:“其他节肢动物,包括昆虫最亲密的亲属,非侵蚀性的六脚架,如Springtails和,不具备MCO2的基因。”
研究人员指出,昆虫不是唯一的这已经适应了Terra Firma的生活,因此MCO2并不是成功地搬出海洋居所并在干燥土地上建造房屋的必要条件。
但是,制作昆虫角质层的独特方式确实提供了很多有关它们在陆地环境中居住的状况的信息。
“如果昆虫尚未获得MCO2介导的系统,昆虫的进化和成功可能与我们目前观察到的显着不同,”该团队总结。
“我们希望根据这个观点进一步讨论昆虫进化和陆地化的讨论。”
该评论已发表在生理昆虫学。