昆虫标本 昆虫标本
要创建一个可追溯到4亿多年前的家谱,详细描述地球上最多样化的动物群体的进化过程并不容易,但一群雄心勃勃的科学家做到了。
来自世界各地的一组研究人员绘制了历史上第一个昆虫综合进化树。这种系统进化树是通过基因测序和化石数据构建的,有助于解释数百万年来不同昆虫之间的关系。
一个困扰科学界一段时间的问题:昆虫的年龄有多大?
在我国“1000个昆虫转录组进化”项目的领导下,研究人员利用所有主要昆虫目的1478个蛋白质编码基因,构建了一个庞大的数据库,详细描述了现有所有主要昆虫类群的基因组成。然后,他们将这个数据集与昆虫化石记录进行比较,以确定不同物种的进化时间。结果就是科学家所说的“系统进化树”,这是历史上最全面的昆虫进化指南。
新泽西州罗格斯大学生态、进化和自然资源教授卡尔·基耶说:“我们已经组建了一个100多人的团队,其中包括许多经常被遗漏的人,如形态学家、胚胎学家和古生物学家。各学科的专家,让我们不仅有了一棵树,还讲了关于这棵树的故事。”
研究人员建立的时间表显示,昆虫和植物很可能同时在地球上定居,在某些情况下,甚至更早。科学家说,大约4.06亿年前,也就是泥盆纪早期,在陆地上形成复杂的生态系统后,飞虫开始进化。
昆虫标本展览 昆虫标本展览
现在,研究人员已经确定,昆虫不能被排除在关于生态系统的讨论之外,比如大约1.5亿年前的侏罗纪时期。所有的关键物种都存在于侏罗纪末期之前。当我们想象霸王龙在地球上游荡时,我们可以说有蜻蜓、蚱蜢、蟋蟀和蝴蝶。
那些在恐龙周围嗡嗡叫的昆虫不是史前生物,现代昆虫爱好者可能认不出来。根据Keye的说法,系统发育数据显示,这些昆虫实际上与今天仍在地球上漫游的昆虫非常相似。
柯烨说:“如果你有一台时光机,回到侏罗纪,我们昆虫学家就能认出那个时代的所有昆虫,我们就能按照正确的顺序对它们进行分类。其中许多与我们今天看到的非常相似。”
当然,昆虫在恐龙身边嗡嗡作响的事实也意味着,早在智人进化之前,这些生物就已经在地球上了。今天你可能打败的苍蝇和20万年前穴居人打败的苍蝇没有太大区别。
如上图所示,这是一种古老的大型昆虫,名叫巨型蜻蜓,生活在大约3亿年前的石炭纪。图为成年人的比例。
一些有翼昆虫的介绍
脉翅目
绿蛉属脉翅目,由翅膀上有复杂纹理的昆虫组成,外观呈花边状,又称网翅。在这些昆虫的生命周期中,它们经历了完全的蜕变。据研究人员称,最早的脉翅目成员进化于2亿至2.5亿年前的三叠纪。
萝卜虫
这种蛇是200多种蛇中的一种。研究人员说,蛇蝇与脉翅目的物种密切相关,尽管它们进化得稍早一些,在2.5亿至3亿年前的二叠纪时期。
鞘翅目
赤拟谷盗属于鞘翅目。研究人员发现,这种甲虫属于赤拟谷盗属,在1亿年前的甲壳动物时期进化而来。
膜翅目
黄蜂属于膜翅目,也包括蜜蜂和蚂蚁。研究人员发现,尽管这种黄蜂的祖先大约在2亿至2.5亿年前的三叠纪进化而来,但膜翅目的多样性直到1亿年后的白垩纪才开始。
直翅目
这是一个热盒子,属于直翅目。据研究人员介绍,构成直翅目的蟋蟀和虢国最早出现在3亿年前的石炭纪。
翼翅类;翼伞
这是一种石蝇,属于翼目。研究人员发现,它的祖先是在大约4亿年前的泥盆纪进化而来的。
昆虫谱系
100多名国际科学家帮助建立了这一全面的昆虫系统发育谱系。这个项目中使用的巨大分子数据库包括144种精心挑选的昆虫的遗传信息。
如上图所示,这种昆虫进化树是由100多位科学家根据144个精心挑选的物种的遗传信息建立的。
昆虫是地球上最丰富的野生动物群体之一。它们在大多数非海洋生态系统中发挥着关键作用,许多昆虫物种具有重要的经济和医疗价值。
阐明昆虫的进化对于理解陆地和湖泊环境中的生命进化非常重要。1KITE项目旨在研究1000多种昆虫的转录组,包括所有公认的昆虫目。
对于每个物种,所谓的表达序列标签将使用下一代测序技术生成。到目前为止,已经对1200多个物种进行了测序和组装。预期的数据将有助于推断昆虫的系统发育主谱系。