Zaskakująca koncepcja powstania skrzydeł. Rozwiązanie jest… w wodzie

Zespół naukowców z Czech ze wsparciem kolegów z Niemiec przeanalizował prehistoryczne skamieliny owadów latających sprzed około 300 milionów lat i zidentyfikował struktury przypominające skrzydła i skrzela, które wyglądają niezwykle podobnie. To prowadzi wprost do wniosku, że początkiem skrzydeł są… narządy oddechowe, którymi posługiwały się jeszcze organizmy wodne.

Wedle tych badań, pierwsze owady latające powstały z organizmów, których larwy żyły w środowisku wodnym. Tam miały dość mocno rozwinięte skrzela służące do oddychania pod wodą. Jak wyjaśnia w „Communication Biology” czeski entomolog Pavel Sroka z Czeskiej Akademii Nauk: „Badane przez nas skamieniałości to bardzo stara grupa owadów, która miała już w pełni wykształcone skrzydła, ale których larwy żyły w środowisku wodnym z mocno rozwiniętymi skrzelami. Ponieważ wiele najstarszych latających owadów, które przetrwały do czasów obecnych jak ważki i jętki także ma larwy ściśle związane z wodą, a nie lądem, zakładamy, że środowisko wodne odegrało paradoksalnie ogromną rolę w rozwoju zwierząt, które potrafiły wzbić się w powietrze„.

Pierwsze dokonały tego owady około 340 milionów lat temu. Wedle dotąd obowiązujących koncepcji, owady uskrzydlone pojawiły się w wyniku zmian ewolucyjnych u przodków zamieszkujących drzewa i odżywiających się pokarmem roślinnym. Lot mógł być przystosowaniem do ucieczki z drzewa przed drapieżnikami.  W „Przeglądzie Zoologicznym” z 1993 roku możemy przeczytać opracowanie Stanisława Czachorowskiego, które sugeruje, że te bezkręgowce wytworzyły skrzydła z wyrostków grzbietowych (paranotalnych), by te przedłużały długość ich skoku czy lotu ślizgowego.

Czesko-niemieckie badania stawiają jednak inną koncepcję. Jak podaje Pavel Sroka, niewykluczone, że przodkowie owadów latających nie byli jednak zwierzętami nadrzewnymi, które wykształciły lot w ramach ucieczki, przedłużania skoków czy lotu ślizgowego, ale istotami wodnymi podobnymi do skorupiaków. Być może żyły na pograniczu tych dwóch środowisk, które w wypadku owadów wydaję się połączone jakąś nicią zależności.

Dzisiaj nie wszystkie owady związane są z wodą poprzez swoje larwy, ale wcześniej mogło to być powszechne. Stąd wniosek, że zalążków skrzydeł należy szukać w wodzie, a dokładnie – w skrzelach.

Problem z wykazaniem, że tak było na pewno jest duży, bowiem ślady pradawnych owadów w skamieniałościach są niezwykle rzadkie. Czesi i Niemcy pracowali na skamieniałościach zwierzęcia Katosaxoniapteron brauneri, odkrytego w Niemczech w skałach sprzed ponad 300 milionów lat. W fazie larwalnej, bo z nią mamy do czynienia, był podobny do trylobita, miał frędzlowate boczne wyrostki podobne do małych klapek, które wydają się być przystosowaniem do wodnego trybu życia. Zarówno górny, jak i dolny płatek wyglądają niezwykle podobnie i wykazują nitkowate brodawki związane z oddychaniem. I to one mogły przekształcić się w skrzydła.