Kumbang Mirmecophile - contoh baru evolusi yang boleh diramal • Alexander Khramov • Berita Sains mengenai "Unsur" • Evolusi, Entomologi

Kumbang Mirmecophile – contoh baru evolusi yang boleh diramal

Rajah. 1. A – kumbang kakitanganilinida yang hidup Aleocharinae, B – stafilinida-myrmecophiles Aleocharinaeparasit pada semut nomad, C – stafilin Ecitophya dan pemiliknya adalah semut nomad Eciton (Peru) D – stafilin Rosciszewskia dan pemiliknya adalah semut nomad Aenictus (Malaysia), E – stafilin Beyeria dan pemiliknya adalah semut nomad Neivamyrmex (Ecuador). Gambar dari artikel dibincangkan diBiologi semasa

Analisis phylogenetic molekul yang dijalankan oleh saintis dari Jepun dan Amerika Syarikat menunjukkan perubahan yang sama dalam morfologi stafilinid Aleocharinaeyang dikaitkan dengan semut nomad, telah timbul secara berasingan antara satu sama lain sekurang-kurangnya 12 kali. Akibatnya, dalam kes ini, evolusi bertindak dengan cara yang boleh diramalkan: untuk bersekongkol dengan semut nomad, taksiran tidak berkaitan harus meningkatkan diri mereka dengan standard yang sama.

Apabila, pada pertengahan abad ke-20, menjadi jelas bahawa, selain pemilihan semulajadi, kepelbagaian genetik rawak memainkan peranan penting dalam proses evolusi, ahli biologi teoritis mula membicarakan tentang ketidaktentuan asas dalam evolusi. Oleh itu, dalam bukunya "Kemalangan dan Keperluan" (1971), biokimia Perancis dan pemenang Hadiah Nobel Jacques Monod menulis: "Kemungkinan tulen, bebas, tetapi buta,di asasnya bangunan besar evolusi: ini adalah kedudukan sentral biologi moden – tidak lagi salah satu hipotesis yang mungkin atau dibayangkan. Hari ini, ini adalah satu-satunya hipotesis yang mungkin. "Atau, sebagai kenyataan terkenal oleh pakar paleontologi Amerika, Stephen Jay Gould berkata, jika kita" mengulangi "evolusi dan melancarkannya semula, kita akan mendapat dunia organik yang tidak begitu serupa dengan apa yang kita lihat sekarang (lihat SJ Gould 1989. Kehidupan yang indah: syal burgess dan sifat sejarah).

Walau bagaimanapun, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pelbagai contoh penumpuan telah menunjukkan bahawa evolusi tidak berperikemanusiaan seperti yang diharapkan oleh para peminat kes Mahasuci. Sebagai contoh, organ-organ elektrik secara bebas muncul dalam enam kumpulan ikan yang berlainan – dan dalam semua itu, ekspresi gen yang sama berubah dengan cara yang sama (lihat: Organ-organ elektrik dalam kumpulan ikan yang berlainan dikawal oleh gen sama, Elementy, 01.07.2014). Ternyata evolusi tidak dapat berjalan seperti yang anda inginkan – organisasi awal dari jenis leluhur membolehkan seseorang untuk meramalkan perubahan apa yang akan terjadi dalam keturunannya ditetapkan dalam keadaan tertentu. Penulis kajian kumbang myrmecophilous, Stafilinidae datang pada kesimpulan yang sama.Mirmecofil adalah organisma yang berkait rapat dengan semut dan, sebagai peraturan, hidup dengan perbelanjaan mereka.

Kawanilin (Staphylinidae) adalah salah satu keluarga terbesar kerajaan haiwan, yang berjumlah lebih daripada 60 ribu spesies dalam 32 subfamili, dan terdapat lebih banyak Myrmecophiles di antara mereka daripada di antara semua serangga lain yang digabungkan. Terutama banyak kumbang myrmecophilous adalah antara Aleocharinae, subkelas famili terbesarnya (sekitar 16 ribu spesies). Di antaranya ialah Lomekhaus yang terkenal, yang memberi makanan semut yang tidak curiga, membawanya kepada anak-anak mereka. Walau bagaimanapun, dengan kemunculan lomehuz dan kebanyakan stafilinid-myrmecophiles lain dari subfamili ini tidak ada persamaan dengan semut – mereka kelihatan sama seperti staf pengajaran hidup yang tipikal.

Tetapi ada di dalam Aleocharinae tiga belas genera, kumbang dewasa yang sangat mirip dengan tuan rumah mereka disebabkan oleh perut sempit yang menyerupai sebatang semut, anggota badan yang elongated, dan susunan antena formik dengan segmen pertama yang panjang (Rajah 1). Pepijat ini menimbulkan parasit pada semut nomad dari Dunia Lama dan Baru.Beberapa penyelidik telah menyatukan semua genera ini dalam suku Dorylomimini, dengan mengandaikan bahawa mereka semua berasal dari nenek moyang tunggal yang menjajah nenek moyang semut nomad Dorylinae. Kerana semua semut nomadik generasi baru terbentuk, kepelbagaian Staphilinides yang dikaitkan dengannya bertambah (lihat C. H. Seevers 1965. Sistematik, evolusi dan zoogeografi kumbang staphylinid, yang dikaitkan dengan semut tentera (Coleoptera, Staphylinidae)).

Walau bagaimanapun, penyelidikan terkini oleh saintis dari Jepun dan Amerika Syarikat menunjukkan bahawa ini tidak berlaku. Stafilinidae, yang tidak berkaitan dengan kekeluargaan yang rapat, secara bebas menetap di semut nomad, sementara memperoleh penampilan semut seperti yang sama. Untuk membuktikan ini, saintis telah mengumpulkan staphilinid yang dikaitkan dengan 5 daripada 7 genera semut nomad Dorylinae. Ia tidak begitu mudah untuk melakukan ini – kadang-kadang satu akaun mirmekofil untuk 5,000 semut, dan untuk mengenalinya dalam lajur semut pada perarakan, anda memerlukan mata yang tajam. Dengan membandingkan staphilinids yang dikumpulkan ke dalam beberapa gen nuklear dan mitokondria dengan genera lain subfamili, penulis artikel mendapati bahawa bentuk semut adalah staphylinids. Aleocharinae secara bebas memperoleh sekurang-kurangnya 12 kali (Rajah 2)!

Rajah. 2 Cladogram molekul subfamili kumbang stafilinid Aleocharinae. Numbered and marked dalam oren taksiran yang telah memperolehi bentuk semut, anak panah oren arahkan kepada tuan rumah mereka. Gambar dari artikel dibincangkan di Biologi semasa

Berdasarkan data analisis filogenetik molekul, nenek moyang yang sama Staphylinid-Mirmecophilus yang dikaitkan dengan semut nomaden hidup 105 juta tahun yang lalu – kira-kira di tengah-tengah tempoh Kretaseus (Rajah 3). Sebagai perbandingan, nenek moyang terakhir tikus dan manusia wujud 75 juta tahun yang lalu (lihat A. T. Chinwalla et al., 2002).). Sekarang bayangkan bahawa beberapa tikus, kera, lemur dan hamsters 12 kali berturut-turut, tidak bercakap antara satu sama lain, menjadi seperti dua titik air yang sama, katakan, kepada penyu. Tetapi inilah yang berlaku dengan stafilinidami Aleocharinae – setiap kali dari perlanggaran wakil subfamili ini dengan semut nomad yang memperoleh hasil yang sama. Nah, bagaimana untuk tidak membincangkan mengenai ramalan evolusi?

Rajah. 3. Anggaran masa penyimpangan taxons dari Stafilinids Aleocharinae. Numbered and marked dalam oren taksiran yang telah memperolehi bentuk semut. Ma adalah sejuta tahun lalu. Gambar dari artikel dibincangkan di Biologi semasa

Mungkin secara keseluruhannya adalah bahawa hidup dalam keluarga-keluarga semut nomadner menyiratkan tahap integrasi yang sangat besar ke dalam kehidupan mereka.Stafilinid mesti sentiasa bergerak selepas tuan mereka, mereka menjilat dan membersihkan semut, sama seperti semut-semut lakukan dengan satu sama lain, akhirnya, staphylinids, dengan istilah yang setara dengan seluruh keluarga, makan mangsa yang dibawa oleh peternak. Kadang-kadang semasa perjalanan ke tempat baru, mereka memaksa semut untuk membawa diri mereka. Jadi, semut dalam semua manipulasi ini tidak mengenali penipu dengan sentuhan, mereka harus meniru garis besar tubuh untuk tuan mereka sebanyak mungkin.

Dilihat oleh data molekul, kemunculan generiknyailinidah moden Aleocharinaeyang dikaitkan dengan semut nomad, berlaku di Paleocene dan Eocene. Pada masa ini, menurut rekod fosil, terdapat peningkatan yang ketara dalam jumlah semut dalam ekosistem. Ini dapat dikesan, contohnya, dengan dimasukkan ke dalam amber. Walaupun di dalam ambar Birma, yang umurnya kira-kira 100 juta tahun (pertengahan-Cretaceous), penemuan semut jarang berlaku. Di dalam Ambar Baltik (Late Eocene), bilangan mereka meningkat secara dramatik. Nah, dalam Miocene Mexican dan Dominican amber jumlah semut sudah melebihi had.

Banyak invertebrata hilang dari pengembangan semut ini, tetapi bukannya Stafilinid. Aleocharinae – terima kasih kepada kehadiran kelenjar tergal khas di bahagian akhir abdomen, mereka belajar untuk memanipulasi tingkah laku semut, yang membuka sebelum mereka kemungkinan yang mencengangkan myrmecophilia – hidup pada segala yang sedia.

Sumber: Munetoshi Maruyama, Joseph Parker. Pertemuan Deep-Time di Symbionts Beetle Antas Tentera Darat // Biologi semasa. 2017. V. 27. P. 920-926.

Lihat juga tentang kumbang myrmecophile lain parasitizing pada semut nomad:
1) Beetle-beet, "Elements", 02/15/2017.

Mengenai evolusi yang boleh diramalkan:
1) Cara penyesuaian bakteria pada suhu yang berbeza ternyata dapat diramal, "Unsur", 03/16/2017.

Alexander Khramov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: