Studie von mehr als 1.400 Protein-kodierenden Genen löst langjähriges Rätsel in der Evolution der Insekten

0

Eine Studie von mehr als 1.400 proteinkodierenden Genen von Flöhen hat eines der am längsten bestehenden Rätsel in der Evolution der Insekten gelöst, ihre Platzierung im Stammbaum des Lebens neu geordnet und ihre engsten Verwandten bestimmt.
Die Studie der Universität Bristol, die in der Zeitschrift Palaeoentomology veröffentlicht wurde, stützt sich auf den größten verfügbaren molekularen Datensatz von Insekten.

Der Datensatz wurde mit neuen statistischen Methoden analysiert, einschließlich ausgefeilterer Algorithmen, um alle historisch vorgeschlagenen Hypothesen über die Platzierung von Flöhen im Lebensbaum der Insekten zu testen und nach neuen potenziellen Beziehungen zu suchen.

Die Ergebnisse stürzen bisherige Theorien über Flöhe um, die sich aufgrund ihrer ungewöhnlichen Anatomie einer evolutionären Einordnung entzogen haben.

Den Autoren der Studie zufolge handelt es sich bei Flöhen entgegen der landläufigen Meinung eigentlich um Skorpionfliegen, die sich irgendwann zwischen Perm und Jura, also vor 290 bis 165 Millionen Jahren, vom Blut der Wirbeltiere ernährten.
Die nächsten lebenden Verwandten der Flöhe sind die Mitglieder der Skorpionfliegenfamilie Nannochoristidae, einer seltenen Gruppe mit nur sieben Arten, die auf der südlichen Halbkugel beheimatet sind. Im Gegensatz zu den blutdürstigen Flöhen führen erwachsene Nannochoristid-Skorpionfliegen ein friedliches Leben und ernähren sich von Nektar.
“Von allen Parasiten im Tierreich nehmen Flöhe eine herausragende Stellung ein.

Der Schwarze Tod, der durch ein von Flöhen übertragenes Bakterium verursacht wurde, war die tödlichste Pandemie in der aufgezeichneten Geschichte der Menschheit; er kostete im 14. Jahrhundert möglicherweise bis zu 200 Millionen Menschen das Leben”, sagt Erstautor und Student Erik Tihelka von der School of Earth Sciences.

“Doch trotz ihrer medizinischen Bedeutung stellt die Platzierung der Flöhe auf dem Lebensbaum eines der hartnäckigsten Rätsel in der Evolution der Insekten dar.”
Früher dachte man, dass alle blutfressenden, parasitären Insekten ihr Leben entweder als Raubtiere oder an der Seite von Wirbeltierwirten in ihren Nestern begannen.

Tatsächlich kann sich die Blutfütterung in Gruppen entwickeln, die sich ursprünglich von Nektar und anderen Pflanzensekreten ernährten.
“Es scheint, dass die verlängerten Mundwerkzeuge, die für die Nektarnahrung aus Blüten spezialisiert sind, im Laufe der Evolution kooptiert werden können, um das Saugen von Blut zu ermöglichen”, sagt Mattia Giacomelli, ein Doktorand an der Universität Bristol, der an der Studie beteiligt war.
Frühere Studien hatten eine Verbindung zwischen Flöhen und anatomisch ungewöhnlichen Gruppen von Skorpionfliegen angedeutet, aber ihre genauen Beziehungen blieben ungelöst.

Das Rätsel wurde durch die Tatsache verlängert, dass die Genome der Flöhe eine schnelle Evolution durchliefen, was die Rekonstruktion der alten evolutionären Beziehungen zu einer Herausforderung macht. Außerdem sind die Nannochoristiden eine recht seltene und wenig untersuchte Gruppe, die nur in Neuseeland, dem südöstlichen Australien, Tasmanien und Chile vorkommt, so dass sie leicht zu übersehen sind.
“Die neuen Ergebnisse deuten darauf hin, dass wir vielleicht unsere Entomologie-Lehrbücher überarbeiten müssen.

Flöhe verdienen nicht länger den Status einer separaten Insektenordnung, sondern sollten eigentlich innerhalb der Skorpionfliegen eingeordnet werden”, sagt Chenyang Cai, außerordentlicher Professor am Nanjing Institute of Geology and Palaeontology (NIGP) und Forschungsstipendiat an der University of Bristol, der sich auf mesozoische Insekten spezialisiert hat.
“Wir haben außergewöhnlich gut erhaltene fossile Flöhe aus dem Jura und der Kreidezeit.

Insbesondere einige jurassische Flöhe aus China, die etwa 165 Millionen Jahre alt sind, sind wirklich riesig und messen bis zu zwei Zentimeter.

Möglicherweise haben sie sich von Dinosauriern ernährt, aber das ist außerordentlich schwer zu sagen.

Interessanter ist, dass diese alten Flöhe wichtige Merkmale mit modernen Skorpionfliegen teilen.”
Referenz: “Fleas are parasitic scorpionflies” von Erik Tihelka, Mattia Giacomelli, Di-Ying Huang, Davide Pisani, Philip C. J.

Donoghue und Chen-Yang Cai, Dezember 2020, Palaeoentomology.DOI: 10.11646/palaeoentomology.3.6.16

Share.

Leave A Reply