Эволюция вспять: насекомые восстановили утраченные «крылья»
Экстравагантные головные уборы мелких насекомых — цикадовых-горбаток — на самом деле являются крылоподобными придатками, которые отросли заново спустя 200 миллионов лет после того, как эволюция, предположительно, от них отказалась. Таковы выводы исследования, опубликованного в журнале Nature.
Это открытие бросает вызов фундаментальным представлениям о том, что делает насекомое насекомым.
Грудь всех насекомых по определению разделена на три сегмента, каждый с парой ног. У большинства отрядов также есть две пары крыльев: на среднем и заднем сегментах груди. Ни у одного современного насекомого нет функциональных крыльев на первом сегменте, прилегающем к голове.
Однако у их предков они были. «Примитивные насекомые 350 миллионов лет назад имели крылья на всех сегментах тела», — пояснил ведущий автор исследования Бенджамин Прудом. В течение следующих 100 миллионов лет крылья на первом сегменте груди и брюшке полностью исчезли.
Но затем, около 50 миллионов лет назад, с цикадовыми-горбатками произошло нечто странное: у них снова выросли крылоподобные структуры из верхней части первого сегмента груди. Эти разнообразные выросты, напоминающие шипы, рога, агрессивных муравьев или помёт животных, долгое время считались частью экзоскелета.
Однако, наблюдая за развитием горбаток, учёные показали, что этот «шлем» начинается как пара почек по бокам, сочленённых как крылья, которые срастаются по мере роста. «Это единственный известный пример современного насекомого, у которого выросла третья пара крыльев», — отметил Прудом.
Как это произошло, остаётся загадкой. Гены, подавлявшие рост крыльев на этом сегменте в течение 200 миллионов лет, у других насекомых всё ещё работают. Исследователи предполагают, что эта дополнительная пара крыльев не понадобилась для полёта, но и не мешала ему, став «сырым материалом» для эволюции, часто используемым для маскировки.
Исследование демонстрирует, «как способности к развитию могут быть утрачены или подавлены на миллионы лет, только чтобы быть вновь задействованными для эволюции сложного и красивого придатка», — прокомментировал Армин Мочек из Университета Индианы.