從水底到藍天：科學家揭露昆蟲翅膀竟來自「鰓」！

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科學家最新發現，昆蟲翅膀可能是由鰓演化而來的。這項來自捷克科學院生物中心的研究，為昆蟲演化的一個未解之謎提供了新線索。長期以來，昆蟲翅膀的起源一直是科學界的熱門話題，但直到現在，我們還不完全清楚它們究竟是從身體的哪個結構演化而來，以及在它們尚未能有效飛行時的原始功能是什麼。

捷克科學家與德國同行在下薩克森的一個採石場發現了古生代昆蟲群「古網翅目」（Palaeodictyoptera）的新古生物化石，這些化石來自石炭紀時期，這些昆蟲的幼蟲體構與假想的翅膀昆蟲祖先相似，為解決這一進化之謎提供了新線索。

在化石中，科學家們發現了多種適應水生環境的特徵，其中最顯著的是腹部兩側的多對扁平突起，這些可能起到了鰓的功能。在幼蟲身上，他們還觀察到胸部有三對未來翅膀的突起，其細節結構與腹部的鰓板非常相似。因此，可以推測這些所謂的翅膀突起也參與了水生環境中的氧氣攝取。


早期活在水生環境 蟲翅與鰓皆由呼吸器官演變



兩種古代昆蟲Palaeodictyoptera和Carbotriplurida的幼蟲，它們特有的胸部和腹部突起。其中包括兩個種類的Palaeodictyoptera幼蟲，分別收藏於英國的曼徹斯特博物館和格拉斯哥大學亨特里安博物館。另外一種Carbotriplurida的幼蟲則保存於捷克的卡斯特博物館，展示了其胸部和腹部的詳細結構。（圖／《通訊生物學》）


捷克科學院昆蟲學研究所的帕維爾·斯羅卡（Pavel Sroka）指出：「儘管我們的化石肯定不代表有翅昆蟲的祖先——它們是幼蟲，而這個群體的成蟲已經有了功能完善的翅膀，但這仍然是昆蟲界中相對古老的一個群體。鑑於其他古老昆蟲種群如蜉蝣和蜻蜓的幼蟲也是水生的，這支持了水生環境在有翅昆蟲演化初期扮演了重要角色的可能性。」

「胸部最初出現的扁平突起，即後來發展成翅膀的結構，因此可能起初是作為呼吸器官演化而來，功能上類似於我們在化石上看到的翅膀突起，」斯羅卡補充道。

這項研究發表在《通訊生物學》期刊上，為昆蟲翅膀起源的研究開啟了新的視角。這不僅增進了我們對昆蟲演化史的了解，還可能對瞭解其他生物的演化過程提供寶貴的線索。對於昆蟲愛好者和演化生物學家來說，這無疑是一項激動人心的發現。



資料來源 : 明日科學
https://tomorrowsci.com/animals/20240106_01/