Planeetan monimuotoisimman eläinryhmän evoluutiota kuvaavan, yli 400 miljoonaa vuotta vanhan sukupuun luominen ei ole helppoa, mutta eräs kunnianhimoinen tutkijaryhmä on tehnyt juuri sen.
Ympäri maailmaa toimiva tutkijaryhmä loi hiljattain kaikkien aikojen ensimmäisen kattavan hyönteisten evoluutiopuun. Tämä geneettisen sekvensoinnin ja fossiilisten tietojen perusteella rakennettu fylogeneettinen puu auttaa selittämään eri hyönteislajien välisiä suhteita miljoonien vuosien evoluution aikana.
Kiinassa toteutettavan 1000 Insect Transcriptome Evolution – eli 1KITE -hankkeen johdolla tutkijat käyttivät 1 478 proteiinia koodaavaa geeniä kaikista tärkeimmistä hyönteisluokista rakentaakseen valtavan tietokokonaisuuden, jossa on yksityiskohtaisesti kuvattu kaikkien nykyisin olemassa olevien tärkeimpien hyönteisryhmien geneettinen koostumus. Sen jälkeen he vertasivat tätä tietokokonaisuutta hyönteisfossiileihin määrittääkseen, milloin eri lajit ovat kehittyneet.
”Kokosimme yli sadan hengen työryhmän ja otimme mukaan paljon ihmisiä, jotka usein jäävät ulkopuolelle – kuten morfologit, embryologit ja paleontologit – jotta meillä ei olisi vain puu, vaan myös tarinoita kerrottavaksi siitä puusta”, sanoo Karl Kjer, Rutgersin yliopiston New Jerseyssä sijaitsevan Rutgersin yliopiston ekologian, evoluution ja luonnonvarojen laitoksen professori Karl Kjer, joka oli mukana hankkeessa.
Uuden puun avulla voidaan kertoa muun muassa hyönteisten syntytarina. Fossiiliset todisteet viittaavat siihen, että ensimmäiset hyönteiset elivät noin 412 miljoonaa vuotta sitten, varhaisella devonikaudella. Tutkijoiden fylogeneettiset tiedot viittaavat kuitenkin siihen, että suurin hyönteisryhmä, hexapoda, on saattanut kehittyä vielä aikaisemmin, noin 479 miljoonaa vuotta sitten, varhaisella ordovikikaudella.
Aineisto viittaa kuitenkin myös siihen, että joissakin tapauksissa fossiiliset ennätykset, joihin tutkijat ovat jo pitkään luottaneet saadessaan tietoa siitä, milloin hyönteiset ovat kehittyneet, ovat melko tarkkoja, sanoo tutkimukseen osallistunut Rutgersin evoluutiobiologian apulaisprofessori Jessica Ware.
”Minusta oli mielenkiintoista, miten fossiiliset ennätykset ja molekyyli-ikärajat, jotka saimme talteen, olivat joissakin tapauksissa hyvin lähellä. Se oli yllättävää, koska hyönteisten iästä oli käyty hieman keskustelua fossiilirekisterin perusteella”, Ware kertoi Live Science -lehdelle.
Tutkijoiden laatima aikajana osoittaa, että hyönteiset alkoivat todennäköisesti kolonisoida planeettaa suunnilleen samaan aikaan kuin kasvit, ja joissakin tapauksissa jopa aikaisemmin. Lentävät hyönteiset kehittyivät sen jälkeen, kun monimutkaiset ekosysteemit olivat jo kehittyneet maalla, noin 406 miljoonaa vuotta sitten, varhaisella devonikaudella, tutkijat sanoivat.
Tutkijat tietävät nyt varmasti, että hyönteisiä ei voi jättää pois keskusteluista, jotka koskevat ekosysteemejä esimerkiksi jurakaudella, noin 150 miljoonaa vuotta sitten, Ware sanoi.
”Kaikki keskeiset toimijat olivat jo olemassa ennen jurakauden loppua. Kun kuvittelemme Tyrannosaurus rexin vaeltelevan maapallolla, voimme sanoa, että paikalla oli sudenkorentoja ja luultavasti myös heinäsirkkoja, sirkkoja ja perhosia”, Ware sanoi.
Eivätkä dinosaurusten rinnalla pörräävät ja hyppivät hyönteiset olleet mitään esihistoriallisen näköisiä otuksia, joita nykyajan ötökkäharrastajat eivät voisi tunnistaa. Kjerin mukaan fylogeneettiset tiedot viittaavat siihen, että nämä hyönteiset olivat itse asiassa hyvin samankaltaisia kuin ne, jotka yhä vaeltavat planeetalla nykyäänkin.
”Jos teillä olisi aikakone ja menisitte takaisin jurakaudelle, me entomologit tunnistaisimme kaikki hyönteiset ja voisimme laittaa ne oikeaan järjestykseen”, Kjer sanoi. ”Monet niistä näyttäisivät hyvin samankaltaisilta kuin mitä näemme nykyään.”
Tietysti se, että hyönteiset pörräsivät dinosaurusten vieressä, tarkoittaa myös sitä, että nämä olennot olivat maapallolla kauan ennen Homo sapiensin evoluutiota. Sama kärpänen, jota saattaisit huitoa tänä päivänä, ei juuri eroa (jos se eroaa lainkaan) siitä kärpäsestä, jonka luolamies saattoi huitoa pois 200 000 vuotta sitten.
Tutkijoiden havainnot julkaistiin tänään (6.11.) Science-lehdessä.
Seuraa Elizabeth Palermoa @techEpalermo. Seuraa Live Science @livescience, Facebook & Google+. Alkuperäinen artikkeli Live Science -sivustolla .
Uudemmat uutiset