Kiinalaistutkijat selvittivät hyönteisten siipien evoluutiota

Kiinalaisten tiedemiesten johtama kansainvälinen tutkijaryhmä on onnistunut selvittämään hyönteisten siipien evoluutioon liittyvän, yli sadan vuoden ajan tiedeyhteisöä askarruttaneen kysymyksen. Tutkimuksessa hyödynnettiin järjestelmägeenomiikan menetelmiä, ja tulokset julkaistiin arvostetussa tiedelehdessä PNAS.

Tutkimus vahvistaa, että päivänkorennot ja sudenkorennot ovat sisaruksia ja muodostavat yhdessä "vanhasiipiset" (Palaeoptera). Tämä ryhmä puolestaan on sisarhaara uusisiipisille (Neoptera), joilla on kokoontaitettavat siivet. Tätä sukulaisuussuhdetta on pitkään epäilty, mutta se on ollut vaikea todistaa aiemmilla tutkimusmenetelmillä.

Tutkimusryhmä käytti hyväkseen Kiinan laajaa päivänkorentokantaa ja sekvensioi 16 kotoperäisen päivänkorentolajin genomin. Yhdistämällä tämä data yli sadan hyönteislajin genomi- ja transkriptomiaineistoihin, tutkijat pystyivät paikkaamaan aiempien tutkimusten puutteita, erityisesti avainryhmien otannassa.

Tulokset osoittavat, että päivänkorentojen ja sudenkorentojen yhteinen esi-isä on kehittynyt itsenäisesti eri siipirakenteita. Vanhasiipiset kehittivät jäykät siipityvet liitämistä tai nopeaa lentoa varten, kun taas uusisiipiset kehittivät nivelletyt ja kokoontaitettavat siivet, mikä mahdollisti liikkumisen ahtaammissa tiloissa. Tutkimus myös päivitti arvioita siivekkäiden hyönteisten syntyajoista, sijoittaen ne varhaisempaan devonikauteen, noin 419–393 miljoonaa vuotta sitten.

Tutkimuksen johtopäätökset korjaavat aiempia käsityksiä, jotka perustuivat morfologisiin piirteisiin. Tulokset osoittavat, että hyönteisten lentokyvyn kehittyminen oli merkittävä askel maaelämän evoluutiossa. Kaksi rinnakkaista kehityslinjaa – vanhasiipiset ja uusisiipiset – ovat muokanneet yhdessä nykyisten hyönteisten monimuotoisia lento-ominaisuuksia ja lajirunsautta.