Γιατί ζουν τόσα λίγα έντομα στον ωκεανό;

Τα έντομα υπάρχουν στη Γη εδώ και σχεδόν 480 εκατομμύρια χρόνια. Τα συναντάμε παντού στη στεριά, αλλά λίγα είδη ζουν στους ωκεανούς και οι επιστήμονες προσπαθούν εδώ και χρόνια να καταλάβουν γιατί συμβαίνει αυτό.

Τώρα, μια ερευνητική ομάδα από τις ΗΠΑ και την Ιαπωνία υποστηρίζει ότι ανακάλυψε μια «απλή εξήγηση σε ένα μακροχρόνιο ερώτημα». Οι επιστήμονες προτείνουν πως ένα μοναδικό ένζυμο που ονομάζεται πολυχαλκοοξειδάση-2 (MCO2) το οποίο βοηθά τα έντομα να αποκτήσουν σκληρό περίβλημα, είναι ο λόγος που τα συναντάμε σπάνια σε θαλάσσια περιβάλλοντα.

Σύμφωνα με τον βιολόγο Tsunaki Asano από το Μητροπολιτικό Πανεπιστήμιο του Τόκιο, ο οποίος ηγήθηκε της ομάδας, τα έντομα έχουν αναπτύξει έναν ειδικό μηχανισμό που χρησιμοποιεί μοριακό οξυγόνο και MCO2 για να σκληραίνουν το περίβλημά τους. Εξαιτίας αυτού του μηχανισμού, τα έντομα δυσκολεύονται να επιβιώσουν σε θαλάσσια περιβάλλοντα, αλλά τα καταφέρνουν εξαιρετικά στη στεριά. Σύμφωνα με την ομάδα, αυτός ο μηχανισμός εξαρτάται από την αφθονία των χημικών ουσιών που βρίσκονται σε κάθε περιβάλλον και από το πόσο ελαφρύς είναι ο εξωσκελετός των εντόμων.

«Η εμφάνιση των εντόμων είναι ένα σημαντικό γεγονός στην εξέλιξη της ζωής στη Γη», γράφει η ομάδα, «και δείχνει μια σημαντική προσαρμοστική επέκταση των ζωντανών οργανισμών σε ένα νέο, χερσαίο οικοσύστημα».

Τα έντομα αποτελούν τη μεγαλύτερη ομάδα του φύλου των αρθροπόδων, η οποία συνεισφέρει τη μεγαλύτερη βιομάζα από όλα τα χερσαία ζώα, και παίζουν καθοριστικό ρόλο στη διατήρηση της ισορροπίας της ζωής στη Γη.

Πρόσφατες μελέτες αποκάλυψαν ότι τα έντομα και τα καρκινοειδή (που ζουν κυρίως στους ωκεανούς) ανήκουν στον ίδιο κλάδο που ονομάζεται Pancrustacea.

 (Asano et al., Physiol. Entomol., 2023)

Αν και τα έντομα διαφοροποιήθηκαν από τους προγόνους τους, τα καρκινοειδή, και εξαπλώθηκαν στη στεριά, και τα δύο εξακολουθούν να έχουν εξωσκελετό από κερί και σκληρή επιδερμίδα η οποία κρατά την υγρασία μέσα και τα μικρόβια έξω από το εσωτερικό του οργανισμού. Ωστόσο, ενώ τα καρκινοειδή χρησιμοποιούν κυρίως ασβέστιο από το θαλασσινό νερό για να μετατρέψουν την επιδερμίδα τους σε κέλυφος, τα έντομα χρησιμοποιούν μοριακό οξυγόνο για να μετατρέψουν την επιδερμίδα τους σε ανθεκτικό περίβλημα με τη μεσολάβηση του MCO2. Ο Asano και οι συνεργάτες του υποστηρίζουν ότι η παρουσία οξυγόνου στον αέρα κάνει τη γη πολύ πιο φιλόξενη για τα έντομα, σε αντίθεση με το νερό που δε διαθέτει αρκετό.

Τα έντομα αποκτούν σκληρότερο και πιο ξηρό περίβλημα μέσω του MCO2, το οποίο δημιουργεί ένα προστατευτικό βιοϋλικό, ενώ παραμένει εξαιρετικά ελαφρύ. Αυτή είναι μια εντυπωσιακή διαφορά σε σχέση με τα καρκινοειδή, των οποίων το κέλυφος είναι πολύ πιο πυκνό.

 (Asano et al., Physiol. Entomol., 2023)

Τα έντομα μπορεί να ανέπτυξαν την ικανότητα να σκαρφαλώνουν σε φυτά, να γλιστρούν και τελικά να πετούν χάρη στο MCO2, το οποίο τους επέτρεψε να κινούνται ευκολότερα και να φτάσουν να αποικίσουν μη κατειλημμένες οικολογικές ζώνες. Η ομάδα πιστεύει ότι η MCO2 μπορεί να είναι αυτό που κάνει τα έντομα μοναδικά- όπως λένε στην εργασία τους, «χωρίς MCO2, δεν υπάρχουν έντομα».

«Αν τα έντομα δεν είχαν αποκτήσει τον μηχανισμό MCO2, η εξέλιξη και η επιτυχία τους μπορεί να ήταν σημαντικά διαφορετική από αυτό που παρατηρούμε σήμερα», καταλήγει η ομάδα.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Physiological Entomology».

www.ertnews.gr

Διαβάστε περισσότερα… Read More