Sammensamlingen af ​​insekter og planter begyndte længe før blomsterudseendet • Elena Naimark • Videnskabsnyheder om "Elementer" • Evolution, biologi, botanik

Coevolution af insekter og planter begyndte længe før udseendet af blomster

Skorpionærer – et insektrester, der nu har omkring 600 arter. Det viste sig, at disse insekter var fremragende pollinatorer selv før fremkomsten af ​​blomstrende planter. Foto fra www.diary.ru/~elruu

En detaljeret undersøgelse af munddelen af ​​fossil Scorpionfish førte paleozoologists til den konklusion, at disse insekter fodrede på nektar og deltog i bestøvning af planter. De fundne arter af skorpioner eksisterede omkring 165-160 millioner år siden, under gymnospermernes dominans, det vil sige før udseendet af blomstrende planter. Forskere har konkluderet, at entomophilia, en insektbestøvningsstrategi, der er udbredt blandt blomstrende planter, også er opstået før blomstrende planter: gymnospermerne var de første til at "opfinde" denne strategi.

Det antages, at udviklingen af ​​blomstrende planter og insekter er et godt eksempel på gruppernes samvolution eller en konjugatudvikling. Faktisk er forekomsten af ​​insekter og blomstrende planter uadskillelige fra hinanden, og deres evolutionære udvikling er også tæt forbundet med hinanden. Forøgelsen af ​​mangfoldigheden af ​​visse grupper af insekter korrelerer med udviklingen af ​​specifikke grupper af blomstrende planter, og accelerationen af ​​udviklingen af ​​hele klassen af ​​insekter i den tidlige kridt er forklaret ved begyndelsen af ​​spredningen af ​​blomstrende planter.

Naturligvis forklares dette tilfældighed af fremkomsten af ​​en effektiv metode til bestøvning: Blomstrende planter har fået fremragende hjælpere – pollinerende insekter. Og insektbestemmere modtog til gengæld de bredeste adaptive evner. Udviklingen af ​​de nye adaptive zoner fra planterne krævede, at insekterne tilpassede det orale apparat til nektar og pollenfoder, for at opfinde måder at overføre pollen til på kroppen og hovedet.

Men som det viste sig for insekter, var bestøvningsstrategien ikke en grundlæggende innovation. Insekterne erhvervede indretninger til transport af pollen og nektarfoder, selv før blomsterne dukkede op med deres nektarer, lyse kronblade, pistiller og stammer. Dette blev bevist af en gruppe paleozoologister fra 9 videnskabelige institutter i verden, herunder russiske forskere Alexander Rasnitsyn og Alexey Bashkuev fra Paleontological Institute. Forskere har indsamlet data om fossile Scorpios – insektgruppe, der eksisterede i hvert fald siden slutningen af ​​den permeriske periode (260 millioner år siden).

Disse insekter har to par vinger, en langstrakt proboscis,i slutningen af ​​hvilke små gnave mundstykker er placeret, og hos mænd i slutningen af ​​maven, kønsorganer ligner en scorpions hale er opsvulmet – dermed navnet på løsningen. Moderne skorpionærer er næsten alle rovdyr eller scavengers. Kun en moderne familie af Nannochoristidae forener de mere fredelige kærlige skorpioner, der suger grøntsagssaft og nektar. Det overvældende flertal af uddøde Scorpion pits – og dette var en ekstremt omfattende gruppe i Mesozoic – også forbruges kun grøntsagssaft. Disse uddøde insekter, ligesom deres moderne efterkommere, har en proboscis på forsiden af ​​hovedet, og slutningen af ​​proboscis forlænges. Denne form for det orale apparat er indrettet til at blive fodret med vegetabilske juicer og nektar indeholdt i angiosperm blomster eller frugtdannelse af gymnospermer. Insekt suger nektar, skubber proboscis gennem ovule hullet – mikropyle.

Et af de fremragende udskrifter af skorpioner, som forskerne havde; det kommer fra den sentlige jura placering af det indre Mongoliet. En – hele printet (længden af ​​skalaen er 10 mm) B – tegning af hovedet fra rammen i fig. En (længde skala bar 1 mm); C – tegning af mikrografier af enden af ​​proboscis med detaljer af rammens struktur i fig. B (skala stang længde 0,1 mm). Set ledende tubule i midten af ​​proboscis. Fig. fra den pågældende artikel Videnskab

Mundapparater af lignende form er ikke kun skorpionærer, men også repræsentanter for diptera, retina-winged og lepidoptera. I forskellige grupper af skorpioner, såvel som i Diptera og Retina-winged, optrådte det sugende orale apparat midt i Jurassic-perioden (167 millioner år siden) og i Lepidoptera, kun i begyndelsen af ​​kridtperioden (130 millioner år siden). Det kan antages, at det sugende mundtlige apparat var blandt de fælles forfædre af alle disse grupper, som levede i den permere periode. Derefter forklares fraværet af fossile insekter med et sådant mundtligt apparat i de permeriske, triasiske og tidlige jura-sedimenter af den ufuldstændige fossils historie. Men sådan en forklaring er usandsynligt – det er smerteligt svært at forestille sig en sådan uheldig paleontolog. Ikke desto mindre er den fossile rekord af insekter meget rig, og mindst en repræsentant for insekter med den nødvendige morfologi af mundapparatet bør være til stede i den.

Meget mere attraktivt er hypotesen om en parallel og samtidig udseende af en enhed i forskellige insekter. Denne enhed, sugemundenapparatet, optrådte som reaktion på den hurtige udvikling af gymnosomerne i juraperioden. I midten af ​​juraen havde mange grupper af gymnospermer ovler med nektar, som kunne nås gennem en smal åbning: kun for dette dannede en tynd proboscis med en forlængelse i slutningen. Det viste sig, at længden af ​​proboscis i forskellige grupper af scorpionærer svarer til længden af ​​mikropilen i de ledsagende arter af gymnospermer.

Rekonstruktion af ægløsninger til gymnospermer arter, der blev fundet med scorpionærer: 1 – Caytonia sewaldi (Caytoniaceae), 2 – Leptostrobus kræft (Czekanovskiaceae), 3 – Problematospermum oval (Gnetalians) 4 – Alvinia bohemica (Cheirolepidaceae), 5 – Carnoconites compactus (Pentoxylaceae). De langstrakte mikropyle huller er tydeligt synlige, gennem hvilke insekter suger nektar med langstrakt proboscis. Fragmenter af billedet fra artiklen under drøftelse i Videnskab

Det viser sig, at i midten af ​​Jurassic var scorpionfish allerede tilpasset til at fodre på frugtagning af gymnospermer. Det er logisk at antage, at fodring på nektar, de kunne bære pollen, som moderne pollinerende insekter gør.Nogle detaljer om strukturen af ​​fossil Scorpion og gymnospermer er til fordel for denne allerede fornuftige hypotese. For det første er strukturen af ​​frugteringen af ​​gymnospermerne, der ledsager de fossile scorpionoider, ikke egnet til vindprøvning – de har frø dækket af overfladen og mikropylen for længe. For det andet svarer længden af ​​mikropilen til længden af ​​proboscis i Scorpio. For det tredje er diameteren af ​​trunkerne af scorpionas proboscis mindre end diameteren af ​​pollenkorn, så en kost baseret udelukkende på at spise pollen er udelukket. For det fjerde har overfladen af ​​proboscis den samme skulptur og de samme børster som i moderne lange trunk pollinerende insekter. Derfor er det helt muligt, at overførslen af ​​pollen blev udført af uddøde skorpionærer på samme måde som deres moderne efterkommere.

Alle disse data viser, at planten entomophili (insektbestøvning) udviklede sig længe før udseendet af blomstrende planter. Dette forklarer det tvivlende faktum, at insekter allerede allerede ved begyndelsen af ​​udviklingen af ​​blomstrende planter havde et helt ensemble af anordninger til overførsel af pollen, foderpollen, og i fordøjelseskanalen indeholder rester af pollenkorn.Naturligvis, med tilkomsten af ​​blomster, kom nye grupper af pollinerende insekter, mere sofistikerede og vellykkede, som snart erstattede deres forgængere, Scorpiona, ind i den evolutionære arena.

Kilde: Dong Ren, Conrad C. Labandeira, Jorge A. Santiago-Blay, Alexandr Rasnitsyn, Chung Kun Shih, Alexei Bashkuev, M. Amelia V. Logan, Carol L. Hotton, David Dilcher. En sandsynlig pollinationstilstand inden angiospermer: Eurasian, long-proboscid Scorpionflies // Videnskab. 6. november 2009. V. 326, s. 840-847.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: