حشرات نزدیک به ۴۸۰ میلیون سال است که وجود دارند و به طور شگفت انگیزی تعداد کمی از گونه های آنها در اقیانوس ها زندگی می کنند،بنابراین دانشمندان در تلاشند تا دریابند چرا تعداد کمی از حشرات در اقیانوس زندگی می کنند؟
به گزارش سیناپرس، اخیراً یک تیم تحقیقاتی از ایالات متحده و ژاپن به یک فرضیه جالب برای این موضوع دست یافته اند و ادعا می کنند که توضیح ساده ای برای این سوال کشف کرده اند.
محققان معتقدند: یک آنزیم منحصر به فرد که به حشرات کمک می کند تا پوشش خود را سفت کنند، به نام اکسیداز مولتی مس 2 (MCO2)، دلیلی است که آنها در محیط های دریایی کمیاب هستند اما در خشکی عملکرد خوبی دارند.
سوناکی آسانو (Tsunaki Asano) زیست شناس از دانشگاه متروپولیتن توکیو که رهبری این تیم را بر عهده داشت، قبلاً نشان داده بود که حشرات مکانیسم خاصی را برای سخت کردن لایه بیرونی سخت خود ایجاد کرده اند که از اکسیژن مولکولی و MCO2 استفاده می کند.
اکنون آسانو و همکارانش در یک بررسی توضیح می دهند: چگونه این موجودات در اقیانوس‌ها نادر هستند، اما به آنها کمک می کند تا از آن خارج شوند. اساساً این موضوع به فراوانی مواد شیمیایی در هر محیط و سبک وزن اسکلت بیرونی حشرات مربوط می شود.
تیم پژوهشی می نویسد: ظهور حشرات یک رویداد مهم در تکامل حیات روی زمین است و یک گسترش تطبیقی کلیدی موجودات زنده به یک اکوسیستم جدید و زمینی را برجسته می کند.حشرات برخی از موفق ترین موجودات سیاره بوده و بزرگترین گروه در شاخه Arthropoda هستند که بیشترین زیست توده را در بین تمام جانوران زمینی دارند. آنها همچنین نقش مهمی در حفظ تعادل حیات روی زمین دارند.
بینش‌های اخیر از فیلوژنتیک مولکولی نشان داده است که حشرات و سخت‌پوستان که بیشتر در اقیانوس‌ها زندگی می‌کنند، متعلق به یک کلاد به نام Pancrustacea هستند.
اگرچه حشرات از اجداد سخت پوستان خود فاصله گرفتند و سبک زندگی مبتنی بر خشکی را توسعه دادند، اما هر دو هنوز اسکلت بیرونی ساخته شده از موم و کوتیکول سختی از کربوهیدرات ها به نام کیتین دارند.
این کوتیکول یک لایه محافظ است که سطح بدن را پوشانده و رطوبت را به داخل و میکروب ها را خارج می کند و بی شباهت به پوست ما نیست. بیش از یک پوشش زیبا، از بدن در برابر نیروهای مکانیکی خارجی محافظت کرده و به حفظ شکل و تحرک بدن کمک و به عنوان یک داربست خارجی عمل می کند.
با این حال، در حالی که سخت‌پوستان عمدتاً از کلسیم آب دریا برای سفت کردن کوتیکول‌های خود به پوسته استفاده می کنند، حشرات از اکسیژن مولکولی برای تبدیل کوتیکول‌های خود به پوشش‌های بادوام برای اندام‌های خود از طریق MCO2 استفاده می کنند.
آسانو و همکارانش استدلال می کنند که وجود اکسیژن در هوا باعث می شود که زمین برای حشرات بسیار جذاب تر شود. دریا اکنون برای آنها مکانی خشن است زیرا اکسیژن کافی وجود ندارد، ناگفته نماند که در حال حاضر بسیاری از گونه های سازگارتر را در خود جای داده و تغذیه می کند.
حشرات ممکن است به لطف عملکرد MCO2 توانایی بالا رفتن از گیاهان، سر خوردن و در نهایت پرواز را به دست آورده باشند که به آنها امکان می دهد راحت تر حرکت کرده و طاقچه های اکولوژیکی قبلاً اشغال نشده را پر کنند.
این تیم پژوهشی معتقد است که MCO2 ممکن است چیزی باشد که حشرات را منحصر به فرد می کند. محققان خاطرنشان می کنند که حشرات تنها بندپایانی نیستند که با زندگی در زمین‌های خشک سازگار شده اند، بنابراین MCO2 یک نیاز ضروری برای خروج موفقیت‌آمیز از اقامتگاه اقیانوس و ایجاد خانه در خشکی نیست.به گزارش سیناپرس، این تیم تحقیقاتی نتیجه گیری می کند: اگر حشرات سیستم واسطه MCO2 را به دست نمی آوردند، تکامل و موفقیت حشرات ممکن بود به طور قابل توجهی با آنچه در حال حاضر مشاهده می کنیم متفاوت باشد.
شرح کامل این بررسی در مجله Physiological Entomology منتشر شده است.
مترجم: فاطمه امینی
No tags for this post.