Unikatowy skamieniały owad z nożycami na głowie i tułowiu
Z zagadek ewolucyjnych mamy informację o owadzie, którego głowa i tułów mają struktury, które stanowią parę nożyc – jest to jedyny znany owad posiadający coś takiego. Jest to skamieniałość w birmańskim bursztynie, licząca 100 milionów lat i zagadką jest, po co są te nożyce.
Informacja znajduje się w nowym artykule w „Current Biology” autorstwa Ming Bai i in. (odnośnik poniżej; pdf). W artykule autorzy opisują zadziwiająco dobrze zachowanego owada, którego nazwali Caputoraptor elegans, i umieścili wraz z jednym tylko jeszcze gatunkiem w rzędzie Alienoptera. Nie znamy jego dokładnego miejsca ewolucyjnego, ale sądząc po morfologii wydaje się najbliżej spokrewniony z modliszkami (Mantodea) i nieco dalej z karaluchami (Blattodea).
Tutaj jest widok grzbietowy C. elegans; skala 1 mm. Proszę zauważyć duże złożone oczy, trapezoidalną głowę, wyciągniętą “szyjkę” tułowia i skrzydła. Jest dziewięć okazów i wszystkie uznano na podstawie genitaliów za samice. Można zobaczyć nożyce z ostrzami składającymi się z ostrych, spiczastych wypustek z każdej strony tyłu głowy i ząbkowanych “ostrzy” z przodu na tułowiu. Z tego zdjęcia i z kolejnych widać całkiem wyraźnie, że te krawędzie mogą się zamknąć:
Tutaj jest widok z góry na głowę i tułów, pokazujący krawędź noża z głowy (“ge”) i ząbkowaną krawędź pierwszego segmentu tułowia (“pe”):
Widok z boku głowy, pokazujący przeciwstawne powierzchnie trzymająco-tnące. Proszę zauważyć, że są tam małe włoski (“ps”) wystające z ząbków; autorzy sądzą, że są to włoski czuciowe, które dawały nożycom bodziec do zamknięcia się, kiedy odkrywały obiekt. Zamykanie zachodziłoby, kiedy głowa pochyla się ku szyi. Złożone oczy są olbrzymie (“ce”)- jak u modliszek.
Jak powiedziałem, ta cecha jest absolutnie unikatowa dla tego gatunku i nie ma jej u innych członków jego wymarłego rzędu. Ale do czego były używane? Autorzy przedstawiają trzy możliwości pokazane na tym diagramie:
W “A” widzimy preferowaną przez autorów hipotezę: samice używały nożyc do trzymania skrzydeł samca podczas kopulacji. Zakładają oni, że podobnie jak u koników polnych, karaluchów i jętek kopulacja odbywa się z samicą na samcu. Można to będzie sprawdzić, jeśli znajdzie się samca, bo zgodnie z tą hipotezą samce nie powinny mieć nożyc. To jest, cecha byłaby płciowo dymorficzna, a samce nie miałyby jej, bo dla nich nie pełni żadnej funkcji.
“B” pokazuje hipotezę “obronną”: nożyce mogły być używane do chwytania atakującego, jak pokazane to jest z mrówką. Autorzy nie uważają tej hipotezy za szczególnie dobrą, ponieważ “z ich ograniczonym kątem otwarcia [nożyce] nie dotknęłyby poważnie większego lub silniejszego opancerzonego napastnika” i “nie działałyby w przypadku uderzenia z góry lub z tyłu, co wyklucza większość drapieżników”.
“C” pokazuje drapieżną funkcję nożyc. Autorzy nie myślą, że jest to prawdopodobne, ponieważ „ten mechanizm ma ograniczony kąt otwarcia i nie dający się rozciągać zasięg, jak to jest z przednimi odnóżami modliszek. Ponadto jest bardzo prawdopodobne, że zamykanie odbywało się po podrażnieniu włosków czuciowych na krawędzi tułowiowej. To oznaczałoby, że Caputoraptor musiał poruszać się nad potencjalną zdobyczą, zanim zaklinowałby ją nożycami. Najwyraźniej jednak tylko małe, słabo opancerzone i wolno poruszające się owady byłyby odpowiednie”. Tego rodzaju zdobycz można jednak złapać żuwaczką, a więc nożyce nie są potrzebne.
Oczywiście, mogły być używane na różne sposoby. Jeśli nie znajdziemy okazu w procesie ataku lub obrony (mało prawdopodobne) nie będziemy wiedzieć, ale możemy z większą łatwością wykluczyć „A”, jako cechę używaną przez samice do przytrzymywania samców, bo powinna być płciowo dymorficzna – nie znajdowana u samców. Jeden okaz samca rozstrzygnąłby sprawę.
Jeszcze jedna uwaga: autorzy wnioskują z kształtu stóp i krótkich pierwszych skrzydeł, że było to stworzenie zamieszkujące drzewa. Stopy mają na czubkach urządzenia typowe dla nowoczesnych owadów, które chodzą po gładkich powierzchniach, takich jak liście, a dzisiejsze zamieszkujące liście owady nie potrzebują długich przednich skrzydeł do ochrony tylnych. Ponadto, trójkątny kształt głowy i duże oczy sugerują, że był to drapieżnik, być może jedzący mszyce i czerwce (oba znajdują się w birmańskim bursztynie). Mamy tu więc modliszkopodobnego owada, który także żył jak modliszka. Autorzy załączają rekonstrukcję:
h/t: Matthew
__________
Bai, M., R. G. Beutel, W. Zhang, S. Wang, M. Hörnig, C. Gröhn, E. Yan, X. Yang, and B. Wipfler. A new Cretaceous insect with a unique cephalo-thoracic scissor device. Current Biology 28:438-443.e431. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.12.031
A fossil insect with scissors on its head and thorax
Why Evolution Is True, 12 lutego 2018
Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska