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昆虫和演化

了解昆虫进化是理解生活演变的关键。(点击Matt Bertone的这个令人敬畏的照片的扩展版本。)

编辑注意:这是由博士后研究员Michelle Trautwein的博士帖子,其在NC国家的工作侧重于昆虫学,遗传和演变。在这里,她解释了我们对昆虫进化的了解 - 以及为什么重要。

我们的星球是昆虫蜂拥而至的。字面上地。六条腿的生物占地球上大多数生命,远远超过植物,真菌或任何带骨干的东西。虽然小规模,但它们在人类社会中发挥着巨大的作用,作为疾病载体,农业害虫和模型生物,对健康和科学的发现是至关重要的。各地的陆地生态系统被昆虫传染案,捕食者,寄生虫和分解者统治。简而言之,昆虫在自己和本身中很重要。

但是,昆虫也很重要,因为他们可以向我们深入了解生活如何更广泛地了解 - 了解昆虫进化是理解生活的演变的关键。然而,昆虫的进化关系是尽管有数十年的研究旨在解决它们,但仍然很大程度上仍然是未知的。为了更好地了解我们有多了解 - 我们尚未发现多少 - 我是一个团队的一部分,撰写了一个新的审查,这些评论需要了解最近的成功(和失败)恢复生命昆虫树和呈现我们今天对这些关系所了解的一般共识。

昆虫进化中最近最近的发现之一是昆虫实际上是甲壳类动物。鉴于昆虫和虾之间的表面相似性,这似乎似乎似乎令人惊讶的是,许多肢体腿 - 然而,昆虫长期以来被认为是千里足和蜈蚣的最接近的亲属。事实证明,昆虫和千里足和蜈蚣的特征只是在土地上生活的适应性,并且在这两个群体中独立地演变。虽然昆虫在陆地和空气中统治着,但他们从未侵入大海。现在这种新的进化背景明确使得昆虫是主要水生群的陆地分支,这些甲壳类谱系征服了陆地和水。

生命树中的持续难题是一些最早分支的进化序列。第一个昆虫谱系是地球束缚的银鱼及其亲属。接下来,出现了昆虫最好的创新:翅膀。蜻蜓和梅花目前正在争夺第一翼昆虫的位置。或者也许它都在一起?蜻蜓和梅花的翅膀不是很灵活,与所有其他昆虫的翅膀不同,它们不能折叠在背上。Mayflies和Dragonflies之间的这种共享特质在一个名为Palaeoptera或“老翼”的团体中长期以来。然而这是科学家似乎无法达成一致的昆虫树的一个区域。最近的分子研究仅添加到争论中,这些结果相互矛盾地支持每一个竞争的假设为早期翅膀的昆虫的关系。

超过3亿年前,许多新形式的昆虫在迅速连续中爆炸。蚱蜢,耳罩,步行率 - 以及较少着名的群体,如石头,Zorapterans,iceCroder和Webspiners - 所有这些都是如此迅速多样化(迅速,从进化的角度......在5000万年的过程中,很少的遗传痕迹揭示它们是如何与另一个相关的。然而,最近的研究已经解决了一个谜 - Dictyoptera的进化关系 - 包括蟑螂,白蚁和螳螂的团体。实际上,现在看来蟑螂和白蚁如此密切相关,即白蚁本身就是社会,吃木吃的蟑螂。

另一个重要成功已经决定了经历完全变态的昆虫(幼虫,蛹和成年阶段 - 叫做Holometabola)的关系。HolomataBola包括使昆虫真正多样化的四种超级式:黄蜂,甲虫,飞蛾和苍蝇。我们现在知道WASP(以及蜜蜂和蚂蚁)是第一个演变的霍尔努拉克血统。

另一个Holomomabolan谜团最近解决的是奇异的诱饵,昆虫寄生虫令称为腹股沟。Strepsipterans并不罕见,尽管你可能从未见过一个。无腿的女性在另一个昆虫主人的身体里面过着整个生命,而微小的翅膀的男性在外面的外面有一个简短的生活。对于年龄来说,它完全不清楚谁是腹股沟人与谁有关。

虽然一些科学家认为他们甲壳虫亲属,基于分子数据的争议假设和对翼同源性的可疑解释使它们作为恒星最接近的亲属。在昆虫科学世界中持续存在的加热辩论,但十年来没有说服力的证据。最后,生长的分子和形态学数据牢固地将腹股管氏植物和甲虫亲属牢固地放置。

许多昆虫进化仍然笼罩在谜团中,特别是许多普通群体的关系,这些群体在超过3亿年前迅速多样化。然而,这篇新的评论庆祝最近的成功,并提供了昆虫关系今天立场的框架,使我们能够判断在这个基因组时代等待我们的分子数据的进入波浪。

审查文件,“昆虫系统的进展在后一组时代的曙光,“发表于2012年昆虫学年度审查,并由Trautwein,Brian M.Wiegmann,Rolf Beutel,Karl M. Kjer和David K. Yeates合作。

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  1. 非常感谢您深入了解昆虫的演变。了解每天对我们的生活产生多少影响,这是惊人的。了解某些昆虫的演变的重要性将有助于我们向我们致力于杀虫剂和GMO作物。

  2. 非常感谢这个有用的信息Michelle,我是一名计算机科学家,但我也喜欢生物学,这并不容易跟踪每种物种到它的起源。我不得不对Jasen Trautwein说,你真的不明白科学是什么。

  3. 米歇尔,做得很好。我刚刚完成了学期的昆虫学课程,或者我会与这些崭露头角的教师和科学家分享它。我会把它标记为下一轮。关系概要。正如你妈妈所说,“和平与爱”

  4. 米歇尔伟大的帖子。不幸的是,现在我已经意识到昆虫是甲壳类动物,由于宗教限制,我将不再能够消费我最喜欢的“蟑螂弗拉伯”。尽管悲伤,这让我带来了我,但我觉得我所获得的知识所开明。感谢您对我们所谓的“科学”的知识体系的贡献。真诚的杰森