کشف علت جالب زندگی حشرات در خشکی - ساری فان

به گزارش همشهری آنلاین، حشرات نزدیک به 480 میلیون سال است که وجود دارند و به طور شگفت انگیزی تعداد کمی از گونه ها در اقیانوس ها زندگی می نمایند. دانشمندان سال ها در کوشش بوده اند تا دریابند چرا چنین است. اخیرا یک تیم تحقیقاتی از ایالات متحده و ژاپن به یک فرضیه جالب برای این موضوع دست یافته اند و ادعا می نمایند که شرح ساده ای برای این سوال قدیمی کشف نموده اند.

آن ها می گویند یک آنزیم منحصر به فرد به نام اکسیداز مولتی مس 2 (MCO 2) که به حشرات یاری می نماید تا پوشش خود را سخت نمایند، علت ازدیاد آن ها در خشکی و حضور کمرنگشان در دریا است.

تسوناکی آسانو، زیست شناس از دانشگاه متروپولیتن توکیو، که رهبری این تیم را بر عهده داشت، قبلا نشان داده بود که حشرات مکانیسم خاصی برای سخت کردن لایه بیرونی خود ایجاد نموده اند که از اکسیژن مولکولی و MCO 2 استفاده می نماید.

اکنون آسانو و همکارانش در یک تحقیق منتشرشده شرح می دهند که چگونه این امر حشرات را در اقیانوس ها در مضیقه قرار می دهد. این تحقیق به فراوانی مواد شیمیایی در هر محیط و سبکی اسکلت بیرونی حشرات مربوط می گردد.

ظهور حشرات یک رویداد مهم در تکامل حیات روی زمین است و نقش مهمی در حفظ تعادل حیات روی زمین دارند. نتایج اخیر از فیلوژنتیک مولکولی نشان داده است که حشرات و سخت پوستان (که بیشتر در اقیانوس ها زندگی می نمایند) متعلق به یک کلاد یا تبارشاخه به نام Pancrustacea هستند.

اگرچه حشرات از اجداد سخت پوست خود فاصله گرفتند و در خشکی ساکن شدند، هر دو هنوز اسکلت بیرونی ساخته شده از موم و کوتیکول سختی از کربوهیدرات ها به نام کیتین دارند. این کوتیکول یک لایه محافظ است که سطح بدن را می پوشاند بی شباهت به پوست ما نیست. بیش از اینکه یک پوشش زیبا باشد، از بدن در برابر نیرو های خارجی محافظت و به حفظ شکل و تحرک بدن یاری و به عنوان یک داربست خارجی عمل می نماید.

با این حال، در حالی که سخت پوستان عمدتا از کلسیم آب دریا برای سفت کردن کوتیکول های پوسته استفاده می نمایند، حشرات از اکسیژن مولکولی برای تبدیل کوتیکول های خود به پوشش های بادوام برای اندام های خود به وسیله MCO 2 استفاده می نمایند.

سخت پوستان پوسته خود را با کلسیم سخت می نمایند، در حالی که حشرات اسکلت بیرونی خود را با اکسیژن سخت می نمایند و هر کدام با آنچه در زیستگاه هایشان فراوان است مطابقت دارند. آسانو و همکارانش استدلال می نمایند که وجود اکسیژن در هوا باعث می گردد خشکی برای حشرات بسیار مجذوب کننده تر گردد. دریا اکنون برای آن ها مکانی خشن است، زیرا اکسیژن کافی وجود ندارد، با این حال ناگفته نماند که در حال حاضر بسیاری از گونه های سازگارتر را در خود جای داده است.

حشرات ممکن است به لطف عملکرد MCO 2 توانایی بالا رفتن از گیاهان، سر خوردن و در نهایت پرواز را پیدا نموده باشند که به آن ها امکان می دهد راحت تر حرکت نمایند و طاقچه های اکولوژیکی قبلا اشغال نشده را پر نمایند.

این تیم فکر می نماید که MCO 2 ممکن است چیزی باشد که حشرات را منحصر به فرد می نماید. همان طور که آن ها در مقاله خود می گویند، بدون MCO 2، حشره ای نیست.

روش منحصر به فرد ساخت کوتیکول حشرات، اطلاعات زیادی در خصوص چگونگی تکامل آن ها برای اقامت در محیط خشکی ارائه می دهد. مقاله در Physiological Entomology منتشر شده است.