昆虫の羽の進化

昆虫の羽の進化仮説

昆虫の羽は、昆虫が飛ぶことを可能にする昆虫の外骨格の伸長物です。 それらはXNUMX番目とXNUMX番目の胸部にあり、XNUMXつのペアはそれぞれ前足と後足に起因することがよくありますが、一部の昆虫には後足がなく、原始さえもありません。 翼はいくつかの長手方向の鉱脈によって補強されており、層の中に閉じた「セル」を形成する交差結合がよくあります。 翼の静脈の混合と相互接続から出現するパターンは、多くの場合、さまざまな進化の系統を示しており、昆虫の多くのシステムの家族または属のレベルを認識するために使用できます。

昆虫の羽の進化仮説

傍聴仮説:

この仮説は、昆虫の翼が副次的な葉から進化したことを意味します。これは、跳ねたり落下したりしているときに安定を助けたと考えられている昆虫の化石に見られる前適応です。 この仮説に賛成するのは、ほとんどの昆虫が枝に登っているときに興奮すると、地面に落ちないようにする傾向です。 そのようなローブはパラシュートとして機能し、昆虫がより柔らかく着陸することを可能にします。 理論は、これらの葉が徐々に大きくなり、後の段階で胸部との関節を発達させたことを提案しています。 さらに後でこれらの粗い翼を動かす筋肉を形成します。 このモデルは、パラシュートから始まり、滑走し、最後にアクティブな飛行まで、翼の有効性が徐々に増加することを意味します。 翼の関節と筋肉の発達の具体的な化石の証拠がないことは、アーティキュレーションと静脈の自然発生的な発達と同様に理論に大きな困難をもたらし、分野の専門家は主にそれを否定しました。

エピコザール仮説:

この理論は、昆虫の翼の潜在的な起源は、カエデの幼虫などの多くの海洋昆虫に見られる自由な腹鰓であったかもしれないと提案しました。 この理論によれば、これらの気管エラは呼吸器系の扉として始まり、やがて機関車の目的に変換され、最終的に翼に発展しました。 気管のえらには、永続的に振動して小さな筋肉を持つ小さなウィングレットが備わっています。

Endite-exite仮説:

おそらく最も説得力のある証拠を持つ仮説は、昆虫の羽の進化の理由として突然変異を探究しています。 これは、ショウジョウバエに関する1945年のGoldschmidtの研究に基づいてTruemanによって推進されました。ポッド変異は、標準的な翼を、いくつかの追加の付属肢を持つ三節足構成として解釈されたものに変換する変異を示しましたが、足根骨はありません。翼の沿岸表面は通常でしょう。 この突然変異は、脚ではなく、背側の出口と終末の融合の強力な証拠として再解釈され、付属肢はこの仮説に非常によく適合しています。

脚遺伝子募集仮説:

Coxoplectopteraの化石幼虫は、昆虫の羽の進化的起源に関する議論された問題への貴重な新しい手がかりを提供しました。 幼虫の化石が発見される前は、化石の記録、同様の形態学、発生生物学、遺伝学から得られた証拠の断片によって両方が承認されている代替の説明とは対照的に、副鼻腔仮説と脚の存在仮説が見られていました。 昆虫の羽の個体発生における脚の遺伝子の出現は、昆虫の羽が可動脚の付属肢(exites)から得られたことを示唆する脚の存在仮説を支持する決定的な証拠として広く考えられています。 しかし、Coxoplectopteraの幼虫は、カゲロウとその祖先の腸のえらが、背側のターガイトプレート内に接続された昆虫の羽に対応する構造であると一般に考えられていることを示しています。 これは現代のカゲロウの幼虫では見ることができません。それらの腹部のテルギットとステナイトはリングに溶接されており、胚発生でも痕跡は残っていません。

ソース:「寄生虫理論による昆虫の翼の系統発生的起源と性質」。 ジャーナル、ニューヨーク昆虫学会、ロス、アンドリュー(2017)。 「昆虫の進化:翼の起源」。 現在の生物学、「Dragonfly Flight IIIリフトとパワー要件」。 Journal of Experimental Biology、ウィキペディア

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