Chinesische Wissenschaftler lösen Rätsel der Insektenflügel-Evolution
Chinesische Wissenschaftler haben ein jahrhundertealtes Rätsel der Insektenflügel-Evolution gelöst. Die Forschung bestätigt die enge evolutionäre Verwandtschaft zwischen Eintagsfliegen und Libellen.
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Wissenschaftlern des Nanjing Institute of Geology and Palaeontology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat die evolutionären Beziehungen antiker geflügelter Insekten mittels phylogenomischer Methoden entschlüsselt. Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Fachzeitschrift PNAS, lösen ein Rätsel, das Entomologen seit über 100 Jahren beschäftigt.
Die Studie bestätigt, dass Eintagsfliegen und Libellen Schwestergruppen darstellen und die "altflügligen" Insekten (Palaeoptera) bilden. Diese Gruppe wiederum erweist sich als die Schwesterlinie der „neoflügligen“ Insekten (Neoptera), die ihre Flügel falten können. Diese Verwandtschaft war aufgrund von Schwierigkeiten bei der Auflösung mit früheren Analysemethoden umstritten.
Das Forschungsteam nutzte Chinas reiche Vielfalt an Eintagsfliegen und sequenzierte die Genome von 16 heimischen Arten neu. Durch die Integration dieser Daten mit genomischen und transkriptomischen Informationen von über hundert anderen Insektenarten konnten sie Einschränkungen früherer Studien beheben, insbesondere im Hinblick auf die Stichprobenauswahl von Schlüssel-Linien.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die beiden Linien unabhängig voneinander unterschiedliche Flügelstrukturen entwickelten. Paläopteren entwickelten starre Flügelbasen für Gleitflug oder schnellen Flug, während Neopteren ein faltbares Flügelgelenk entwickelten, um sich in engen Räumen zu bewegen. Die Studie aktualisiert auch die geschätzte Entstehung geflügelter Insekten auf die Frühe Devonzeit, vor etwa 419 bis 393 Millionen Jahren.
Diese Schlussfolgerungen revidieren frühere Hypothesen, die auf morphologischen Merkmalen basierten. Die Forschung unterstreicht die Bedeutung des Insektenflugs als bedeutende evolutionäre Innovation. Die parallele Entwicklung dieser beiden Linien hat zu den vielfältigen Flugmechanismen und der Artenvielfalt beigetragen, die heute bei Insekten beobachtet werden.