Alfréd, Polikárp, Mirtill2024. február 23., péntek
Tudomány

Kopoltyúkból alakulhattak ki a rovarszárnyak

National Geographic Magyarország

Az ízeltlábúak a vízben jöttek létre, így a későbbi szárazföldi életmód során használt testrészeik is vízben alakultak ki, eredetileg valami más funkcióval.

A türkizkékkel jelölt lebenyek a szárnykezdemények.
Forrás: Kateřina Rosová / Biology Centre of the Czech Academy of Sciences

A Cseh Tudományos Akadémia Biológiai Központja számolt be a Communications Biology folyóiratban arról a kutatásról, amelyben a rovarszárnyak eredetét, és az előd-testrészek feladatait vizsgálták meg. A vizsgálatokban a cseh szakemberek is részt vettek német kollégáikkal, s többek közt azt igyekeztek feltárni, milyen feladata lehetett a kialakulóban lévő, de repülésre még alkalmatlan szárnynak.

A rovarszárnyak eredetéről kétféle elmélet is létezik: amennyiben a szárnyas rovarok őse szárazföldi volt, úgy a szárny is szárazföldi eredetű; ha viszont vízi rovar volt az ős, akkor a szárny is vízben jöhetett létre. Jelenleg kicsit több szakember áll a szárazföldi eredet elmélete mellé, azonban számos kutatás utal arra is, hogy egyes vízi rovarok kopoltyúja lehetett az előd. A szárazföldi elmélethez a jelenlegi és a közeli múlt rovarainak felmérése ad alapot, a vízi eredethez viszont a régmúlt, több mint 300 millió évre visszanyúló kövületeket is szem előtt tartó vizsgálatok.

Az ősi szárnyas rovarok kifejlett és lárva alakjai
Forrás: Wikimedia Commons

 

Az új vizsgálatok során németországi kövületeket mértek fel a szakemberek és nyújtottak ezek segítségével friss bizonyítékokat a kopoltyú-eredet elméletéhez.

A karbon időszakból fennmaradt, kissé talán a szitakötőre emlékeztető, rég kihalt rovar különböző életkorú lárváinak levedlett és megkövült bőrei a bizonyítékot nyújtó leletek. Ezek a lárvák a testalkatukban egy feltételezett szárnyas rovarősre emlékeztetnek, így járulnak hozzá az evolúciós rejtély megoldásához. A Katosaxoniapteron brauneri nevű ősi rovar kb. 323-299 millió éve élt, a maradványai Alsó-Szászországban kerültek elő (erre utal a neve, ami Alsó-Szászország ógörög megfelelőjét rejti magában).

Az újonnan leírt ősmaradvány szárnykezdeményei mindkét oldalon láthatóak
Forrás: Jakub Prokop

A lárvák vízi életmódjukról árulkodó testrészekkel rendelkeztek, így például a potroh oldalán több párba rendezett lapított függelékekkel, amelyek feltehetően kopoltyúk voltak. A lárvákon 3 pár, a későbbi szárnyakhoz köthető függelék is volt a tor oldalából nőttek ki, ám a részleteik rendkívüli módon emlékeztettek a potrohon látott kopoltyúkéra, ezért a kutatók úgy vélik, ezek a szárnyszerű szervek szintén részt vállaltak az állat légzésében.

„Habár a mi kövületeink biztosan nem a szárnyas rovarok őseit képviselik, mivel lárvák, és a felnőtt egyedeknek már teljességgel működőképes szárnyaik voltak, azért eléggé ősi rovartípusba tartoznak. Mivel számos más ősi rovar, például a kérészek vagy a szitakötők lárvái is vízi életmódúak, ezek a leletek azt támogatják, hogy a vízi környezetnek fontos szerepe volt a szárnyas rovarok korai evolúciójában” – magyarázta Pavel Sroka, a kutatás egyik résztvevője.

A most leírt fajba tartozó leletek, különböző korú (lárvastádiumú) egyedei.
Forrás: Communications Biology

Gyakran elég nehéz eldönteni egy kövület esetében, hogy az vízi vagy szárazföldi életmódot tükröz-e. A rovarlárváknál segítséget nyújthat, ha sikerül kopoltyúkat találni, vagyis olyan, légzőcsövecskékkel sűrűn átszőtt testfüggelékeket, amelyek az evolúció során számos alkalommal és számos testtájon létrejöttek. A Katosaxoniapteron brauneri esetében ezek a kopoltyúk nem ugyanolyanok, mint pl. a kérészeknél, azonban az erezettségük már néhány közelebbi múltban élt kérész kopoltyújára emlékeztet. A kövület számos más szervecskéje a mai szitakötőlárvákéra emlékeztető, sőt, még arra is következtetni lehet egyes testrészek elrendeződéséből, hogy az ősi rovarlárva állóvízben élhetett. A ma élő szitakötők lárvái is használhatják szárnykezdeményeiket légzéshez, ha oxigénszegényebb környezetben élnek, s ezek hasonló állásban vannak ilyenkor, mint a karbon időszaki lárváknál találtak.

A szárnykezdemények a felnőtt állatokban eleinte talán segítették az állat mozgását azzal, hogy vitorlázni tudott velük. Egyes jelenkori álkérészek esetében evezőként működnek e szárnykezdemények, de egy szintén ma élő szitakötőfajnál a szárnyak erezetében található légzőcsövecskéket is azonosítottak.

A kutatók szerint ahogy az ősi rovarokban a légzőszerv potrohi része egyre hatékonyabbá vált, úgy veszítette el légzőfunkcióját a szárnykezdemények kopoltyúja. Ennek hatására ezek a kezdemények fokozatosan áthelyeződtek, majd apránként egyre inkább a helyváltoztatás feladata hárult rájuk, feladva eredeti légző funkciójukat.

Élj gyorsan, halj meg fiatalon!

Élj gyorsan, halj meg fiatalon!

A mezőgazdaság gyökeresen átalakítja az ökoszisztémákat, az életközösségek egésze igyekszik alkalmazkodni ehhez.

Termeszvár ihlette menedék

Termeszvár ihlette menedék

A Holdra visszatérő űrhajósok számára épülhet olyan menedék, amelynek ihletője a termeszvár.

Erdősítés ész nélkül?

Erdősítés ész nélkül?

Az erdőtelepítést sok esetben indokolatlanul használják, és sokkal többet árthatnak vele, mint amennyi előnyt ideális esetben nyújtana.

A madarak már a dinók korában is sokfélék lehettek

A madarak már a dinók korában is sokfélék lehettek

A közvélekedés szerint a madarak mai sokféleségét a dinók 66 millió évvel ezelőtti kihalásának köszönhetjük, egy új kutatás azonban cáfolta ezt.

Globális felmérés a klímaváltozás elleni tettekről

Globális felmérés a klímaváltozás elleni tettekről

Egy világszintű, reprezentatív felmérésből az derült ki, a széles közvélemény támogatja a klímaváltozás elleni fellépést, ám a helyzet mégsem egészen rózsás.

National Geographic 2024. februári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

16 500 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlapNational Geographic 2023. februári címlapNational Geographic 2023. márciusi címlapNational Geographic 2023. áprilisi címlapNational Geographic 2023. májusi címlapNational Geographic 2023. júniusi címlapNational Geographic 2023. júliusi címlapNational Geographic 2023. augusztusi címlapNational Geographic 2023. októberi címlapNational Geographic 2023. novemberi címlapNational Geographic 2023. decemberi címlapNational Geographic 2024. januári címlapNational Geographic 2024. februári címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket