Menyelesaikan Misteri Yang Mengganggu Ahli Biologi Selama Lebih Dari 100 Tahun

Injeksi larutan CRISPR pada telur krustasea (Parhyale hawaiiensis). Uang: Heather Bruce

Kedengarannya seperti “Kisah yang Sama” – “Bagaimana Sayap Menjadi Sayap” – tetapi ini adalah misteri yang membingungkan para ahli biologi selama lebih dari satu abad. Klaim sayap serangga yang menarik dan kontroversial telah terjadi dalam beberapa tahun terakhir, tetapi tidak ada yang sepenuhnya memuaskan. Terakhir, tim dari Marine Biological Laboratory (MBL), Woods Hole, menyelesaikan perselisihan tersebut, dengan menggunakan pedoman teknik dan makalah ilmiah kuno. Studi yang dilakukan oleh MBL Research Associate Heather Bruce dan Direktur MBL Nipam Patel, diterbitkan minggu ini di Sumber Daya Alam & Evolusi.

Menurut kelompok tersebut, sayap serangga berevolusi dari luar atau “lobus” pada kaki krustasea nenek moyang (ya, krustasea). Ketika monster laut pindah ke habitatnya sekitar 300 juta tahun yang lalu, anggota tubuh di dekat tubuhnya dimasukkan ke dalam dinding tubuh selama perkembangan telur, kemungkinan untuk menopang beratnya di permukaan. Bruce berkata: “Anggota badan melihat ke belakang serangga, dan kemudian mereka membentuk sayap.”

Evolusi Sayap Serangga Dari Anggota Badan Krustasea

Serangga menempelkan dua bagian kaki leluhur (disebut merah dan 8 berwarna merah muda) ke dinding tubuh. Lobus bagian ke-8 kemudian membentuk sayap dan serangga, sedangkan pada krustasea bentuk yang sama membentuk lempeng. Uang: Heather Bruce

Salah satu alasan mereka membutuhkan waktu satu abad untuk menyadari hal ini, kata Bruce, adalah bahwa tidak dihargai hingga tahun 2010 bahwa serangga berkerabat dekat dengan kepiting dalam filum arthropoda, sebagaimana dibuktikan oleh kesamaan genetik.

“Sebelumnya, tergantung pada jenis morfologi, setiap orang telah membagi serangga menjadi beberapa kelompok, bersama dengan mur dan lipan,” kata Bruce. “Dan jika Anda melihat banyak batu tempat asal sayap serangga, Anda tidak akan menemukan apa pun,” katanya. “Itulah mengapa kami mengira sayap serangga adalah ‘buku’ baru yang tumbuh bersama serangga dan tidak memiliki kemiripan – karena para peneliti mencari tempat yang salah untuk nenek moyang mereka.”

“Orang-orang terpesona dengan gagasan bahwa sesuatu seperti sayap serangga bisa menjadi fenomena evolusi yang sama sekali baru,” kata Patel. “Tapi salah satu masalah yang muncul dari membandingkan perbandingan adalah bahwa tidak ada yang baru; Semuanya datang dari suatu tempat. Dan Anda bisa tahu, dari sana. ”


Parhyale hawaiensis, yang ditampilkan di sini sedang makan, memiliki tubuh sendiri dan merupakan ahli biologi krustasea yang terkenal. Uang: Heather Bruce

Bruce mengambil aroma temuan barunya dengan membandingkannya dengan instruksi untuk kaki terbelah krustasea, pantai kecil. Parhyale, dan kaki serangga yang terbelah, termasuk lalat buah Drosophila adalah virus Tribolium. Menggunakan mutasi genetik CRISPR-Cas9, mereka secara sistematis menghambat lima gen bersama. Parhyale dan serangga, dan kami menemukan bahwa gen tersebut menyerupai enam anggota badan yang lebih jauh dari dinding tubuh. Parhyale, bagaimanapun, memiliki tambahan, bagian ketujuh di dekat dindingnya. Ke mana perginya bagian itu, dia bertanya-tanya? “Jadi saya mulai menggali ke dalam buku, dan saya mendapatkan ide lama yang dikatakan pada tahun 1893, bahwa serangga semakin banyak. [closest to body] bagian kaki di dinding tubuh, “katanya.

“Tapi tetap saja saya tidak ikut serta dalam cerita ini,” katanya. “Jadi saya melanjutkan membaca dan membaca, dan saya mendapatkan ide di tahun 1980-an bahwa serangga tidak hanya menempelkan anggota tubuhnya ke dinding tubuh, tetapi kaki kecil yang mungil kemudian bergerak ke belakang dan membentuk sayap. Saya berpikir, wow, hak kesulungan dan janin saya mendukung mitos lama. ini. “

Tidak mungkin menghilangkan pepatah lama ini tanpa menggunakan senjata saat ini untuk menangkap sejumlah besar spesies, termasuk Parhyale, yang laboratorium Patel telah menjadi alat penelitian terpenting di krustasea.

Sumber lain: “Mutasi gen krustasea menunjukkan bahwa sayap serangga dan dinding tubuh berevolusi dari anggota tubuh yang lama” oleh Heather S. Bruce dan Nipam H. Patel, 1 Desember 2020, Sumber Daya Alam & Evolusi.
DOI: 10.1038 / s41559-020-01349-0

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Topan Super Surigae menyulut Pasifik

19 April 2021 Topan super mencapai intensitas ekstrem setahun lebih banyak daripada badai era satelit mana pun. Surigae tidak akan mendarat, tetapi topan yang muncul di...

Mekanisme fotoenzim kunci yang diuraikan

Kesan artis tentang katalisis enzimatik yang diusulkan dalam mekanisme fotodekarboksilase asam lemak (Sains 2021). Kredit: Damien Sorigué Pengoperasian enzim FAP, yang berguna untuk memproduksi...

DOE Mendorong Investasi A.S. yang Agresif dalam Energy Fusion

Sinar laser energi tinggi NIF berkumpul di target di tengah kamera target. Keberhasilan mendapatkan penyalaan fusi akan menjadi langkah maju yang besar dalam...

Fisikawan menciptakan bit kuantum yang dapat mencari materi gelap

Sebuah qubit (persegi panjang kecil) dipasang pada tingkat kebiruan, yang berada di atas jari untuk menunjukkan skala. Ilmuwan di Farmland Universitas Chicago menggunakan...

Ahli paleontologi memperkirakan bahwa 2,5 miliar T. rex menjelajahi Bumi selama periode Kapur

Untuk semua mereka yang terlambatKapur Menurut sebuah studi baru, jumlah total tyrannosaurus yang pernah hidup di Bumi adalah sekitar 2,5 miliar individu, di mana...

Newsletter

Subscribe to stay updated.