Født til at kravle kan ikke flyve, men kan planlægge • Roman Rakitov • Videnskabsnyheder om "Elements" • Biologi, Paleontologi, Evolution

Født til at kravle kan ikke flyve, men kan planlægge

Thysanura. Tre haler (til højre), på grund af hvilke disse insekter får deres navn, er vigtige for den "styrede luftafstamning" af woody-bristletails, men findes også i terrestriske arter, hvoraf den ene er afbildet her. Foto © A. Staudt fra www.delattinia.de

Det er kendt, at bolig i kronerne af tropiske skove har ført til udviklingen af ​​flyveevner i de mest uventede grupper af dyr – for eksempel frøer og slanger. Denne liste er for nylig blevet genopfyldt med primitive vingeløse insekter – setae. Fallende eller hoppe fra et træ, manøvreres i luften og sidder igen på træerne. Sådan kan de første insektlufteksperimenter i Devonian Forest se ud.

De første fund af insektvinger tilhører den Devonian periode. Tos af millioner af år – før udseendet af de første flyvende hvirveldyr – var insekter de eneste værter i luftmiljøet. Modstå trykket fra insektive pterosaurer, fugle og senere fladderblomster, blomstrer de stadig. Insektens vinge og dens muskelspor er ekstremt komplekse (se: Insect flight), men mellemliggende former mellem primitive vingeløse insekter og deres vingefamilier er ikke fundet enten i den moderne fauna eller blandt fossiler.Derfor er oprindelsen af ​​insektens flyvning en af ​​evolutionens mysterier.

Ifølge den "træ" -hypotes, der blev fremført i XIX århundrede, levede forfædrene af vingede insekter på planter højt over jorden. Et hop eller et fald var for dem de enkleste måder at undslippe fra en rovdyr, da der ikke var nogen flyvende rovdyr siden da. Naturlig udvælgelse bevarede former med mere gunstige aerodynamiske egenskaber – for eksempel med små laterale blade – som efterhånden førte til udviklingen af ​​luftplanlægning og derefter af en fladende flyvning. Denne hypotese ligner træhypotesen om oprindelsen af ​​fugleflyvning fra klatreformularer som Archeopteryx.

Rekonstruktionen af ​​de hypotetiske forfædre af de vingede insekter, lavet af A. G. Ponomarenko, illustrerer "træets" hypotese af flyets oprindelse. De pterygoide rudimenter tjente til luftplanlægning, hvorved disse insekter, der fodrede på plantens toppe, undslap fra deres forfølgere. Fig. fra bogen "Den historiske udvikling af klassen af ​​insekter"

Som i tilfældet med fugle (se: Fugle har lært at flyve, løber op ad skråningerne ?, "Elements", 01.25.2008), blev "træ" -hypotesen om oprindelsen af ​​vinger fra insekter for nylig tilbudt et alternativ."Vand" -hypotesen antyder, at primære vinger stammer fra vandlevende insekter som et sejl eller en motor til glidning på vandoverfladen. Dette er den adfærd, der observeres i nogle moderne dagfugle og forårsfisker (se: J. Marden, M. Kramer. Overfladesklumpede stenfløjter: Et muligt mellemliggende trin i Insect Flight Evolution, PDF, 1,4 MB).

Indtil for nylig blev det antaget, at det nødvendige mellemliggende trin i "træ" scenariet, nemlig planlægning, ikke var bevaret blandt moderne insekter: den nuværende levende wingede art bruger aktiv flyvning. For flere år siden fandt en gruppe amerikanske forskere imidlertid, at i nogle arter af myrer, der ligger i kronerne på Peruas og Panamas tropiske skove, klarer de vingeløse arbejdende individer, der hopper eller falder fra grene, at lande på stammen af ​​deres eget træ i mere end 80% af sagerne (se: Yanoviak et al. (Directed luftafstamning i baldakmyrer samt video).

Selv hvis sådanne tilsyneladende ikke-flyvende væsener, som vingeløse myrer, er i stand til luftmanøvrer, ser den nye meddelelse fra de samme forfattere ikke længere overraskende ud. De fandt ud af, at briketter (Archaeognatha), der lever i de samme tropiske kroner, også er i stand til "styret luftafstamning", det vil sige planlægning i fravær af lejeplaner.Det er bemærkelsesværdigt, at denne ældste gruppe af insekter adskilles fra den fælles evolutionære stamme af insekter, før de får vinger.

Det skal bemærkes, at traditionelt børstehaler kaldes to grupper af primitive vingeløse insekter: de faktiske børstehaler henvist til her og den såkaldte sølvfisk, der nu betragtes som en selvstændig gren. Et af trækets karakteristika i den snævre forstand er evnen til at hoppe, skarpe bøjninger og rette ryggen af ​​kroppen. Blandt ca. 350 moderne arter af børstehaler lever de fleste på jorden og mellem stenene. De foder på planteaffald eller skrabelag, svampe og mikroskopiske alger fra substratet. Biologi af de få træarter er dårligt studeret, og ingen har mistet deres luft evner.

I eksperimenter udført i Peru, Panama og Gabon faldt træbristetails fra en højde på mere end 15 m i mangel af vind, i omkring 90% af tilfældene landede på en træstamme. Efter den indledende fase af et ukontrolleret fald, nivellerede de deres kropsposition og skiftede til et glattere dykke, først og fremmest manøvrering i retning af nærmeste kuffert (se video).Amputation af halefiliformtilstande førte til en forringelse af aerobatics. Tilsyneladende tjener de som ror og stabilisatorer.

Interessant nok blev der set ud fra et lille antal brysthalearter, der blev anvendt i forsøgene, kun i arter, der levede på træer. Forskerne rapporterede dog ikke forskelle i den eksterne struktur af træagtige former, der kunne forbedre deres flyveevne. Forfatterne testede også for volatiliteten af ​​et lille antal skalfisk, udadtil meget svarende til børstehaler, men fandt ikke evnen til at planlægge selv for de arter, der blev indsamlet på træer. Sandsynligvis lever disse sølvfisk under barken og tilsyneladende må de sjældent falde. På den anden side kan luftfartøjets luftevne være relateret til deres evne til at hoppe, hvilket er fraværende fra sølvfisk.

Nye observationer er selvfølgelig endnu ikke tegn på "træ" -hypotesen om flyets oprindelse i insekter. Men for første gang leverer de en levende model til studier af biomekanik og neurofysiologi ved planlægning i insekter, og som er især værdifulde, arkaiske, vingeløse insekter.Faktisk, som forfatterne mener, syntes evnen til at manøvrere i luften allerede i den fælles forfader af vingede insekter og børstehaler, det vil sige før en flapping flyvning. Planlægningen af ​​træbørstehaler kan tjene som en grafisk illustration af hvordan de første luftforsøg af de gamle insekter fandt sted.

Kilde: Stephen P. Yanoviak, Michael Kaspari, Robert Dudley. Gliding hexapoder og oprindelsen af ​​insekt antenne adfærd // Biologi breve. Udgivet online 18. marts 2009, doi: 10.1098 / rsbl.2009.0029.

Romersk Rakitov


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: :???: :?: :!: