Insekti postoje skoro 480 miliona godina, dajući im dovoljno vremena da puze, puze, kopaju i lepršaju po celoj površini naše planete.
Pa, skoro svuda. Iznenađujuće malo vrsta živi u okeanima, a naučnici pokušavaju da otkriju zašto je to tako.
Istraživački tim iz SAD-a i Japana nedavno je izneo zanimljivu hipotezu za ovo, tvrdeći da je otkrio „jednostavno objašnjenje za dugotrajno pitanje“.
Oni predlažu da je jedinstveni enzim koji pomaže insektima da očvrsnu svoje omotače, nazvan multicopper oksidaza -2 (MCO2), razlog zašto su retki u morskim sredinama, ali se dobro snalaze na kopnu.
Biolog Cunaki Asano sa Tokijskog Metropoliten univerziteta, koji je predvodio tim, ranije je pokazao da su insekti razvili poseban mehanizam za očvršćavanje svog čvrstog, spoljašnjeg sloja koji koristi molekularni kiseonik i MCO2.
Sada Asano i njegove kolege objašnjavaju u objavljenoj recenziji kako to stavlja različite životinje u nepovoljan položaj u okeanima, ali im pomaže da napreduju iz toga. U suštini se svodi na obilje hemikalija u svakom okruženju i na to koliko su egzoskeleti insekata lagani.
„Pojava insekata je važan događaj u evoluciji života na Zemlji“, piše tim, „i naglašava ključnu adaptivnu ekspanziju živih organizama u novi, kopneni ekosistem“.
Neki od najuspešnijih stvorenja na planeti, insekti su najveća grupa u tipu Arthropoda, koji doprinosi najvećoj biomasi od svih kopnenih životinja. Oni igraju ključnu ulogu u održavanju ravnoteže života na Zemlji.
Nedavni uvidi iz molekularne filogenetike otkrili su da insekti i rakovi (koji uglavnom žive u okeanima) pripadaju istoj kladi, zvanoj Pancrustacea.
Iako su se insekti odvojili od svojih predaka rakova i razvili kopneni način života, obojica još uvek imaju egzoskelete napravljene od voska i čvrstu kutikulu ugljenih hidrata zvanu hitin.
Ova kutikula je zaštitni sloj koji oblaže površinu tela, zadržavajući vlagu i klice napolju, za razliku od naše kože. Više od lepog kućišta, on takođe štiti telo od spoljašnjih mehaničkih sila i pomaže u održavanju oblika i pokretljivosti tela, delujući kao spoljna skela.
Međutim, dok rakovi prvenstveno koriste kalcijum iz morske vode da očvrsnu svoje zanoktice u školjke, insekti koriste molekularni kiseonik da transformišu svoje zanoktice u izdržljiva omotača za svoje organe uz posredovanje MCO2.
Asano i saradnici tvrde da prisustvo kiseonika u vazduhu čini zemljište mnogo privlačnijim za insekte. More je za njih sada surovo mesto jer nema dovoljno kiseonika, da ne spominjemo da već udomljuje i hrani mnoge bolje prilagođene vrste.
U korist insekata, njihova kutikula postaje tvrđa i suva kroz MCO2 put, koji stvara biomaterijal koji je zaštitnik dok manje-više ostaje lagan kao pero. Ovo je upadljiva razlika u poređenju sa rakovima, čije su školjke mnogo gušće zbog direktne proporcije između gustine ljuske i nivoa kalcifikacije, što nije dobro za život u vazduhu.
Insekti su možda razvili sposobnost da se penju na biljke, klize i na kraju lete zahvaljujući delovanju MCO2, što im omogućava da se lakše kreću i popunjavaju prethodno nezauzete ekološke niše.
Tim smatra da bi MCO2 mogao biti ono što insekte čini jedinstvenim; kako kažu u svom radu, „nema MCO2, nema insekata.“
Dalje objašnjavajući specifičnost insekata, Asano i tim ističu da: „drugi člankonošci, uključujući najbliže rođake insekata, heksapode koji nisu insekti poput repa i dvokrakih čekinja, ne poseduju gene za MCO2.
Istraživači primećuju da insekti nisu jedini zglavkari koji su se prilagodili životu na terra firma, tako da MCO2 nije neophodan uslov za uspešno iseljenje iz svog okeanskog prebivališta i postavljanje kuće na suvom.
Ali jedinstven način na koji se prave zanoktice insekata pruža mnogo informacija o tome koliko su dobro evoluirali da bi živeli u kopnenom okruženju.
„Da insekti nisu stekli sistem posredovan MCO2, evolucija insekata i uspeh bi mogli biti značajno drugačiji od onoga što trenutno posmatramo“, zaključuje tim.
„Nadamo se daljim diskusijama o evoluciji insekata i terestrijalizaciji na osnovu ovog stanovišta.“
Pregled je objavljen u Physiological Entomology.
