Insecten gingen gelijk op met planten
Hoe is de geschiedenis van de insecten verlopen? Bernhard Misof en honderd collega’s hebben dat in kaart gebracht. Het leuke is dat ze aantonen hoe de evolutie van de insecten parallel loopt aan die van de planten op aarde.
Op de evolutiestamboom nemen insecten veel plaats in. Ze vormen een slordige driekwart van alle soorten dieren, met als grootste groepen de kevers, de vliesvleugeligen (bijen, hommels, wespen en mieren), de vlinders plus motten en de tweevleugeligen (vliegen en muggen). Ze zijn overal te vinden op het land in en zoet water.
Hun succesvolle geschiedenis was slechts in grote lijnen bekend, maar een groep onderzoekers heeft het plaatje nu verder ingekleurd. Zij analyseerden en vergeleken het erfelijk materiaal van een groot aantal soorten. Het uitgangspunt is dat hoe meer het erfelijk materiaal van twee huidige soorten verschilt, hoe verder ze van elkaar af staan op de evolutiestamboom. Het is een krachtige methode om de evolutiestamboom, en daarmee de evolutionaire geschiedenis te reconstrueren. Maar ook een bewerkelijke methode, zeker voor zo’n omvangrijke groep dieren als deze. Vandaar de enorme rits onderzoekers die aan deze studie meewerkte, en vandaar ook het belang van de studie.
Nieuw type ei
De oorsprong van de insecten ligt 480 miljoen jaar terug. Toen kwam hun voorouder als een van de eerste dieren vanuit de zee, waar het leven was ontstaan, het land op. In diezelfde tijd verschenen daar ook de eerste planten.
De overstap van zout water naar land en zoet water vergde veel aanpassingen. Van doorslaggevend belang was het nieuwe type ei dat de voorouder van de insecten ging maken. Het embryo hult zich in een extra laag die voorkómt dat het uitdroogt of water opzuigt, zoals Chris Jacobs heeft laten zien. Zo kon dit ei zich op het land of in zoet water ontwikkelen en kon de voorouder van de insecten definitief de zee verlaten.
Vliegen en metamorfose
De insecten kregen voet aan de grond en begonnen aan hun opmars. De volgende grote stap was dat er insecten verschenen die konden vliegen. Dat gebeurde niet meteen; de oudste groepen, zoals zilvervisjes, vliegen niet. Maar zo’n 410 miljoen jaar geleden, toen er hogere vegetaties waren ontstaan, gingen de eerste insecten de lucht in: libellen en haften. Ze waren toen de enige vliegende dieren. Nieuwe groepen als oorwurmen termieten, sprinkhanen, krekels, kakkerlakken en wantsen kwamen na die tijd op.
Een volgende nieuwe wending was de volledige gedaantewisseling (metamorfose) waarbij insecten een levenscyclus hebben van ei-larve-pop-volwassen insect. Dat was 345 miljoen jaar geleden. Het was het begin van nieuwe succesvolle groepen: vliesvleugeligen, kevers, vlinders plus motten en tweevleugeligen.
Bestuiving
Toen de bloemplanten verschenen en insecten die gingen bestuiven, nam de soortenrijkdom van zowel planten als vliesvleugeligen, vlinders plus motten en tweevleugeligen enorm toe doordat planten en insecten zich over en weer gingen specialiseren: planten gingen zich richten op geschikte bestuivers, insecten legden zich toe op favoriete nectarplanten. Dat proces begon zo’n 120 miljoen jaar geleden en gaat nog steeds door.
Willy van Strien
Foto’s:
Groot: Rups van helmkruidvlinder (een nachtvlinder). Robdgr (Wikimedia Commons)
Klein rechts: Diastatops-soort. Arco van Strien
Klein links: Sachembij (Anthophora dufourii) op salie (Salvia hierosolymitana). Gideon Pisanty (Wikimedia Commons)
Zie ook:
De kolonisten
Bronnen:
Misof, B. en anderen, 2014. Phylogenomics resolves the timing and pattern of insect evolution. Science 346: 763-767. Doi: 10.1126/science.1257570
Jacobs, C.G.C., G.L. Rezende, G.E.M. Lamers and M. van der Zee, 2013. The extraembryonic serosa protects the insect egg against desiccation. Proc. R. Soc. B 280: 20131082. Doi: 10.1098/rspb.2013.1082