Wetenschappers ontdekken wanneer kevers productief werden

Met behulp van een eerder gepubliceerde en zorgvuldig samengestelde dataset van 68 genen, hebben de wetenschappers een reeks wiskundige modellen gebruikt om de evolutie van de eiwitsequentie te reconstrueren – waarvan de resultaten vandaag zijn gepubliceerd in Koninklijke Vereniging voor Open Wetenschap.

Na anderhalf jaar werken op een supercomputer van het Centre for Advanced Computing Research van de Universiteit van Bristol, konden wetenschappers een robuuste evolutionaire boom van kevers bouwen die ook gegevens bevatte over 57 keverfossielen om de evolutietijdlijn van de kevers te bevatten. Hun bevindingen bieden een van de meest uitgebreide evolutionaire bomen van kevers.

De verschillende populaties kevers hebben zich onafhankelijk van elkaar gediversifieerd, waardoor veel nieuwe ecologische kansen zijn ontstaan. “Er is geen enkele periode van straling van de kever geweest, en het geheim lijkt te liggen in zijn opmerkelijke veerkracht”, legt auteur professor Chenyang Kai van de School of Earth Sciences in Bristol uit. “Een nauwkeurige tijdlijn van de evolutie van de kever zou een hulpmiddel van onschatbare waarde zijn om de evolutionaire basis van het succesverhaal van de kever te onderzoeken.”

De internationale groep van 17 wetenschappers heeft ook een bijgewerkte taxonomie van de kevers ontwikkeld die de nieuwste inzichten uit genetische en morfologische studies weerspiegelt. Het nieuwe classificatiesysteem identificeert 193 families van zowel levende als uitgestorven kevers.

“Het is bemoedigend dat onze moleculaire resultaten consistent zijn met eerdere gegevens die alleen op morfologie zijn gebaseerd”, zei entomoloog Robin Kundrata van de Palacký-universiteit in Tsjechië, die bij het onderzoek betrokken was.

Van het plaatselijke park naar Tropisch regenwoud In de arctische toendra zijn kevers te vinden in de meeste ecosystemen en vormen de meest diverse groep dieren die ooit zijn gekend. Deze onopvallende zesbenige wandelende edelstenen zijn de stille heersers van onze gemeenschappelijke planeet. Hoe moeilijk het ook is om te geloven, elke vierde is bekend diersoort kever. Er zijn bijna 400.000 soorten beschreven, waardoor het een van de belangrijkste belanghebbenden is bij het beheer van ecosystemen.

De enorme diversiteit aan kevers heeft wetenschappers eeuwenlang verbijsterd. Enkele van de beroemdste biologen aller tijden, zoals Darwin en Wallace, lieten zich voor de evolutietheorie inspireren door de studie van kevers. Professor Kai van het Nanjing Institute of Geology and Paleontology (NIGP) legde ook uit dat “kevers misschien wel de beste individuele case study in biodiversiteit zijn die de natuur ons heeft gegeven.”

Maar het begrijpen van de oorsprong van de biodiversiteit van hexagrammen is een complexe zaak. De oudste keverfossielen dateren van ongeveer 295 miljoen jaar geleden, lang voordat de eerste dinosaurussen over de aarde zwierven. Professor Kay voegde toe: “Het reconstrueren van wat er in de afgelopen 300 miljoen jaar is gebeurd, is de sleutel tot het begrijpen van wat ons de enorme diversiteit aan kevers gaf die we tegenwoordig kennen.” Dankzij de vooruitgang in de genetica en paleontologie hebben wetenschappers nu een duidelijker beeld van wat er is gebeurd dat de kevers een voorsprong gaf.

Studie mede-auteur Erik Tihelka, van de Bristol School of Geosciences, zei. “Maar is geëvolueerd Hij laat zijn handtekening achter in alle aspecten van biologische regulatie, en onze beste optie is om te putten uit de vele bewijslijnen die we kunnen vinden en te zien waar de aanwijzingen samenkomen. In ons geval hebben we ons gericht op Moleculaire genetica Levende kevers, hun morfologie en de fossielen van zeldzame kevers om een ​​actueel inzicht te krijgen in hun evolutionaire geschiedenis. ”