Las alas de los insectos podrían haber evolucionado de las patas de los antiguos crustáceos

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Las alas de los insectos podrían haber evolucionado de las patas de los antiguos crustáceos

El origen de las alas de los insectos es un tema apasionante en la evolución / Pixabay

El origen de las alas de los insectos continúa siendo un misterio para la ciencia. Ahora, dos artículos (aquí y aquí) publicados en Nature Ecology and Evolution podrían ayudar a resolver el misterio. Según los estudios, las alas podrían haber evolucionado a partir de las patas de un antiguo crustáceo no volador.

Los científicos actualmente piensan que los primeros insectos surgieron hace aproximadamente 480 millones de años, evolucionando a partir de crustáceos acuáticos. A medida que los ecosistemas terrestres se volvieron más complejos, aparecieron las primeras alas en ellos.

De dónde obtuvieron los insectos esta habilidad es una pregunta simple que ha perseguido a los expertos durante siglos. Una antigua hipótesis sugiere que las alas de los insectos fueron una novedad evolutiva, que surgieron a partir de brotes de tejido al azar durante el desarrollo.

Una visión más reciente es que surgieron de estructuras existentes ya presentes en antiguos crustáceos. Las branquias de estos crustáceos son uno de los principales candidatos a apéndice porque poseen tanto articulaciones como músculos. En algunas larvas de crustáceos, incluso parecen mini alas.  

Los estudios

Pero los dos nuevos artículos sobre un pariente lejano de los insectos alados sugieren que el origen podría estar en sus patas. Al eliminar ciertos genes en Parhyale hawaiensis, el primer estudio mostró que una red de genes similar a la del ala del insecto opera tanto en la armadura corporal del crustáceo como en el segmento de la pierna más cercano a su cuerpo.

El segundo estudio encontró algo similar. Al eliminar ciertos genes, los investigadores compararon cómo los segmentos de seis patas de una mosca de la fruta y otros insectos se alinean con los segmentos de siete u ocho patas que se encuentran en P. hawaiensis.

Al final, los primeros seis segmentos de la pata del crustáceo (desde el ‘dedo’ hacia el cuerpo), coincidían perfectamente con los primeros seis segmentos que se encuentran en las patas de los insectos. Pero los insectos solo tienen seis segmentos.

Revisando artículos anteriores

Para encontrar una respuesta a esta incongruencia, los autores recurrieron a un artículo de 1893. Este sugiere que estos “lóbulos” proximales de la pata del crustáceo se habían fusionado con la pared del cuerpo del insecto.

Los insectos incorporaron dos segmentos de las patas de antiguos crustáceos (7 en rojo y 8 en rosa) en la pared del cuerpo. El lóbulo del segmento 8 de la pata más tarde formó el ala en los insectos, mientras que esta estructura correspondiente en los crustáceos forma la placa tergal. / Heather Bruce

Desde entonces, se ha observado que, en muchos embriones de insectos, el segmento de la pierna más cercana al cuerpo se fusiona con la pared de este durante el desarrollo. La teoría sugiere que los insectos no solo incorporan la región proximal de la pierna en la pared del cuerpo, sino que los pequeños lóbulos de la pierna se mueven luego hacia la espalda y forman las alas.

Usando datos genómicos y embrionarios, el equipo encontró evidencia que respalda esto. Primero, los lóbulos proximales de las piernas se integran en la pared del cuerpo. Luego, una vez allí, el segmento más cercano se mueve hacia atrás, para luego formar alas de insecto.

Diferencias

Los estudios, sin embargo, no coinciden en todo. El primer estudio apoya lo que se conoce como hipótesis del «origen dual». Este sostiene que los segmentos más proximales de las piernas y la pared del cuerpo contribuyeron al desarrollo del ala.

El segundo artículo propone una transformación más gradual y compleja que afecta principalmente a los segmentos de la pata. Según sus hallazgos, los dos segmentos de patas más proximales primero se fusionaron con la pared del cuerpo del insecto, y luego solo el segmento de pata más cercano salió por la espalda para formar alas.

La diferencia es sutil y se necesita más investigación para demostrar cuál, es más correcta (si es que fuera alguna de las dos). Pero las similitudes entre los estudios proporcionan una solución convincente a la pregunta de cuál de las teorías anteriores sobre la evolución de las alas de los insectos es correcta.

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