معلومة

تطور الحشرات والعناكب وقنديل البحر

تطور الحشرات والعناكب وقنديل البحر


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

حسنًا ، تعلمنا جميعًا في المدرسة النظرية التطورية الكلاسيكية

من: إلى: الزواحف البرمائيات الأسماك البرمائيات الزواحف الثدييات الزواحف الطيور

لكن ما كان يثير اهتمامي دائمًا:
ماذا عن اللافقاريات؟
هل لديهم أيضًا جدول تطوري مثل الفقاريات أم لم يكن هناك تطور مثير للاهتمام من قبل؟
يمكنني أن أتخيل تقريبًا أن هناك فجوات تطورية عملاقة بين الحشرة والهلام ولكن هل هناك أي سلف مشترك لكل منهم؟

إذن ، سؤالي يتكون من جزأين أساسيين:
1. ما هو السلف المشترك بين الفقاريات والمفصليات والرخويات
2. هل هناك شجرة تطورية لآخر شجرتين مثل الفقاريات


مرحبا بكم في علم الأحياء

سوف تتطلب الإجابة على سؤالك بالكامل كتابة كتاب كامل. علم الأحياء التطوري هو مجال كبير وأنا أوصي بأن تأخذ بعض الوقت للحصول على مقدمة (أكثر تقدمًا قليلاً مما تلقيته في المدرسة). أقترح عليك الاستفادة من هذا المورد المجاني عبر الإنترنت.

أقوم بإبداء التعليقات بإيجاز والإجابة على سؤالك (أسئلتك) أدناه. قد يكون من الصعب (أو السهل ، لا أعرف) فهمها ولكن لمزيد من المعلومات ، يجب أن تحصل بالفعل على المورد المجاني عبر الإنترنت أعلاه.

تطورت الأنواع أ من الأنواع ب

التطور لم يصنع ثدييات من الزواحف ، الثدييات زواحف. لم يصنع التطور الطيور من الزواحف ، والطيور هي أيضًا زواحف (أنا أستخدم هنا تعريف النشوء والتطور للزواحف (الزواحف) ، مزيد من المعلومات هناك). من الخطأ التفكير في أي نوعين موجودين على أنهما تطور من الآخر. لكن من الصحيح أن نفهم مدى الارتباط الوثيق بين نوعين موجودين. من الصحيح أيضًا إجراء تنبؤات حول الشكل الذي يبدو عليه أحدث سلف مشترك (MRCA) وصحيح أن MRCA قد يبدو وكأنه أحد سلالته أكثر من كونه يشبه الآخر.

نتحدث عن الكليد كنسب يشمل العديد من الأنواع. في هذه المصطلحات ، ينتمي كل من أي نوع من أنواع السحالي وأي نوع معين من الطيور إلى نفس الكليد ، وهو الزواحف، كلاهما من الزواحف. هم أيضًا من الفقاريات (فيرتبراتا) والحيوانات (ميتازوا) وحقيقيات النوى (حقيقيات النوى).

إذا كانت العبارات من نوع "الثدييات التي تطورت من الزواحف" مضللة للغاية ، فإن العبارة "تطورت البرمائيات من الزواحف" هي ببساطة خاطئة. لم يكن MRCA للزواحف والبرمائيات من الزواحف (ولا البرمائيات) ، بل كان رباعي الأرجل (الفقاريات).

أستطيع أن أتخيل تقريبًا أن هناك فجوات تطورية عملاقة بين حشرة وقنديل البحر ولكن هل هناك أي سلف مشترك لكل منهم؟

أي نوعين على وجه الأرض لهما سلف مشترك. السلف المشترك العالمي ، وهو السلف المشترك أي كائن حي (بكتيريا ، نباتات ، سحلية ، بشري ، فطريات ، قنديل البحر ، أرشي ، إلخ ...) يسمى LUCA (آخر سلف مشترك عالمي). لذا نعم ، لقنديل البحر والحشرات سلف مشترك. LUCA هو واحد منهم. MRCA الخاص بهم هو نفس الرجل مثل MRCA بينك وبين قنديل البحر ، حيث أن الحشرات والقرود أكثر ارتباطًا من الحشرات وقنديل البحر. هذا MRCA هو حيوان (أ ميتازوا) وبالتالي فهو أيضًا حقيقيات النوى (حقيقيات النوى).

هل لديهم أيضًا جدول تطوري مثل الفقاريات أم لم يكن هناك تطور مثير للاهتمام من قبل؟

يحدث التطور في كل مجتمع حي. لذا نعم ، يحدث التطور في قنديل البحر كما يحدث في الحشرات. يحتوي كليد قنديل البحر على عدة آلاف من الأنواع (ينتمي معظمها إلى الكليد Hydrozoa). هناك ما يقرب من مليون نوع من الحشرات.

فيما يلي بعض الحقائق الممتعة التي تتبادر إلى ذهني عندما أفكر في قنديل البحر:

  • بعض الأنواع لها مخالب ، والبعض الآخر لا يمتلكها.

  • بعض الأنواع لديها تناوب الجيل (فرد ما هو إما شيء ملتصق على الأرض بينما سليله يسبح).

  • يختلف حجم قنديل البحر بشكل كبير

وبعض الحقائق الممتعة عن الحشرات:

  • طور البعض ثلاثة أزواج من الأجنحة للطيران (نعتقد أنها تطورت من الخياشيم لكنها ربما تطورت من الهيكل الخارجي أيضًا).

  • يعيش البعض في الماء ، والبعض الآخر لا يعيش ، والبعض الآخر يعيش في الماء في مرحلة اليرقات وليس في مرحلة البلوغ.

  • لديهم كل أنواع النظام الغذائي

  • عندما تطورت الرحلة في البداية ، كان لديهم 3 أزواج من الأجنحة. جميع الأنواع الموجودة (التي تنحدر من هذه الأنواع التي طورت طيرانها) فقدت الآن زوجًا واحدًا على الأقل من الأجنحة ، وهو الأقرب إلى الرأس.

  • فقدت بعض الأنواع الرحلة.

  • فقدت بعض الأنواع زوجًا ثانيًا من الأجنحة (ديبترا)

  • طور البعض آلية دفاع ومحاكاة مجنونة من المسار التنموي للزوج الثالث من الأجنحة.

  • تطورت الحياة الاجتماعية (التي يمكن القول بأنها واحدة من أكثر الأشياء المحيرة للعقل في علم الأحياء التطوري) عدة مرات في الحشرات.

  • تمارس بعض الأنواع الجنس الذي يحدد مستوى ploidy (عدد مجموعات الكروموسومات) (هذا هو الحال في العديد من الأنواع eusocial).

1. ما هو السلف المشترك بين الفقاريات والمفصليات والرخويات؟

يمكنك استكشاف شجرة الحياة بنفسك على tolweb.org. ترتبط المفصليات والرخويات ارتباطًا وثيقًا أكثر من أي منها بالفقاريات. كان MRCA للفقاريات والمفصليات والرخويات أ بيلاتيريا (حيوان ، حقيقيات النوى). يمكنك رؤية هذا التشعب هنا على tolweb.org. أوصي باستكشاف القليل من شجرة الحياة هذه ، فمن الممتع القيام بها.

2. هل هناك شجرة تطورية لآخر شجرتين مثل الفقاريات؟

نعم ، انظر أعلاه.

راجع للشغل ، لاحظت أنك تتحدث عن العناكب في عنوانك ولكن ليس في منشورك. ستجد العناكب هنا على tolweb.org.


عليك أن تكون حذرًا جدًا عند قول ما تطور إلى ماذا. في الحقيقة يمكنك فقط قول ذلك على سبيل المثال تطورت أسلاف البرمائيات الحديثة من أسلاف الأسماك الحديثة.

ميلادي. 1 ألق نظرة على هذه الصورة المبسطة لشجرة الحياة التطورية

ميلادي. 2 نعم يمكن وضع جميع الكائنات الحية بما في ذلك النباتات والبكتيريا والفطريات والحيوانات على شجرة تطورية واحدة تحكمها نفس مبادئ التطور


مقال حول تطور قنديل البحر

اعتُبر قنديل البحر تقليديًا بسيطًا وبدائيًا. عندما تحدق في أحد الأحواض المائية ، ليس من الصعب معرفة السبب.

يشبه قنديل البحر شقائق النعمان البحرية والمرجان مثل أقاربهما كحيوان بلا زخرفة. ليس له رأس ، ولا ظهر ولا جبهة ، ولا جوانب يسرى أو يمين ، ولا أرجل أو زعانف. ليس لها قلب. أمعاءه عبارة عن كيس أعمى وليس أنبوبًا ، لذلك يجب أن يكون فمه بمثابة فتحة الشرج. بدلاً من الدماغ ، لديه شبكة منتشرة من الأعصاب.

قد تتحرك سمكة أو جمبري بسرعة في سباحة محددة ، ينبض قنديل البحر بتكاسل.

لكن بحثًا جديدًا جعل العلماء يدركون أنهم قللوا من شأن قنديل البحر وأقاربه - المعروفين مجتمعين باسم cnidarians (يُنطق nih-DEHR-ee-uns). يوجد تحت شكلها الخارجي البسيط على ما يبدو مجموعة معقدة بشكل ملحوظ من الجينات ، بما في ذلك العديد من الجينات التي تؤدي إلى تشريح البشر المعقد.

ألهمت هذه الاكتشافات نظريات جديدة حول كيفية تطور الحيوانات قبل 600 مليون سنة. وقد جذبت النتائج العلماء أيضًا إلى الكائنات المجوفة كنموذج لفهم جسم الإنسان.

قال الدكتور كيفين جي بيترسون ، عالم الأحياء في دارتموث: "المفاجأة الكبرى هي أن الكائنات المجوفة أكثر تعقيدًا من الناحية الجينية مما قد يتوقعه أي شخص آخر". "هذه البيانات جعلت الكثير من الناس يتراجعون ويدركون أن الكثير مما كانوا يعتقدون بشأن الكائنات المجوفة كان خاطئًا."

اعتبرهم علماء عصر النهضة نباتات. لقد منحهم علماء الطبيعة في القرن الثامن عشر على مضض قبولًا في مملكة الحيوان ، ولكن فقط بشكل عادل. وصنفوا الكائنات المجوفة على أنها "نباتات نباتية" ، في مكان ما بين الحيوان والنبات.
لم يبدأ علماء الطبيعة حتى القرن التاسع عشر في فهم كيفية تطور الكائنات المجوفة من البويضات المخصبة ، حيث تنمو أجزاء أجسامهم من طبقتين بدائيتين من الأنسجة ، هما الأديم الباطن والأديم الظاهر.

الحيوانات الأخرى ، بما في ذلك البشر والحشرات ، لديها طبقة ثالثة من الأنسجة الجنينية ، الأديم المتوسط ​​، محشورة بين الأديم الظاهر والأديم الباطن. يؤدي إلى ظهور العضلات والقلب والأعضاء الأخرى غير الموجودة في الكائنات المجوفة.

الكائنات المجوفة لديها أيضا خطة الجسم الشاملة أبسط. تحتوي الأسماك وذباب الفاكهة وديدان الأرض على رؤوس وذيول وظهر وجبهات وجانبين يمين ويسار. يشير العلماء إلى الحيوانات ، بما في ذلك البشر ، مع هذا التناظر ثنائي الجانب. في المقابل ، يبدو أن الكائنات المجوفة تفتقر إلى مثل هذا التناظر تمامًا. قنديل البحر ، على سبيل المثال ، له تماثل لعجلة دراجة ، تشع من محور مركزي.

جاء علماء الأحياء التطورية لرؤية الكائنات المجوفة على أنها آثار من الأيام الأولى لتطور الحيوانات. ربما كانت الحيوانات الأولى شبيهة بالإسفنج ، أكثر بقليل من كتل من الخلايا التعاونية. يبدو أن الكائنات المجوفة تمثل المرحلة التالية ، حيث اكتسبت سمات مثل الأنسجة والأعصاب البسيطة.

يبدو أن سجلات الحفريات للحيوانات تدعم هذه الفرضية. تشبه العديد من أقدم الحفريات الحيوانية قنديل البحر أو الكائنات المجوفة الأخرى. كانت أقدم الأحافير المعروفة من نوع bilaterian أصغر سنا ، وظهرت فيما يسمى بالانفجار الكمبري ، قبل 540 مليون سنة.

اقترح بعض الباحثين أن خطة الجسم الثنائية ساعدت على إطلاق الانفجار الكمبري. على عكس أسلافهم ، كان للثنائيين رؤوس ، مما يسمح لهم بالشعور بمحيطهم والتحكم في السباحة أو الزحف.

البحث الأخير يقوض تلك النظرية. أقدم الحفريات التي يمكن تسميتها بثقة الكائنات المجوفة عمرها 540 مليون سنة فقط. وقام الدكتور بيترسون وزملاؤه بعمل تقديرات جديدة لأعمار الكائنات المجوفة من خلال دراسة حمضهم النووي.

يتطور الحمض النووي بمعدل منتظم تقريبًا على مدى ملايين السنين ، وهو ما يسمى بالساعة الجزيئية. يقدر الدكتور بيترسون أن السلف المشترك للكائنات الحية المجوفة عاش قبل 543 مليون سنة. بعبارة أخرى ، الكائنات المجوفة لم تظهر عشرات الملايين من السنين قبل الثنائيات.

كما تحدت الدراسات الجينية النظريات التقليدية حول الكائنات المجوفة. ابتداءً من الثمانينيات ، اكتشف العلماء الذين يدرسون الطب الثنائي مجموعة من الجينات التي وضعت مخطط أجسامهم. أنشأت بعض الجينات المحور من الرأس إلى الذيل ، وميزت الجينات الأخرى المحور الأمامي من الخلف.

قد يبدو البشر والحشرات مختلفين تمامًا ، لكنهم يشتركون في نسخ متطابقة تقريبًا من مجموعة الأدوات الجينية هذه. وتشير النتائج إلى أن مجموعة الأدوات قد تطورت بالفعل في السلف المشترك للثنائيين.

قرر الدكتور مارك إي مارتينديل من جامعة هاواي وزملاؤه البحث عن الجينات التي تبني قناديل البحر وغيرها من الكائنات المجوفة. استغرق الأمر وقتًا طويلاً لبدء تحقيق النتائج. كان على الفريق أن يجد نوعًا لا يمكنه البقاء على قيد الحياة في المختبر فحسب ، بل يمكنه أيضًا إنتاج أجنة كافية للبحث.

اختارت مجموعة الدكتور مارتينديل شقائق النعمان البحرية ، وهي من الأنواع الموجودة على طول ساحل نيو إنجلاند. تطلب معرفة كيفية زراعة شقائق النعمان والتحقيق في جيناتها صبرًا كبيرًا. قال الدكتور مارتنديل: "لقد استغرق الأمر 9 أو 10 سنوات ، لكنها تحولت إلى منجم ذهب".

ولدهشتهم كثيرًا ، وجد العلماء أن بعض الجينات التي يتم تشغيلها في الأجنة كانت متطابقة تقريبًا مع الجينات التي تحدد المحور من الرأس إلى الذيل للثنائيين ، بما في ذلك البشر. والأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن الجينات تعمل في نفس النمط من الرأس إلى الذيل كما هو الحال في الثنائيات.

أظهرت دراسات أخرى أن الكائنات المجوفة استخدموا جينات أخرى من مجموعة الأدوات الثنائية. نفس الجينات التي شكلت الجزء الأمامي والخلفي للجنين الثنائي ، على سبيل المثال ، تم إنتاجها على جوانب متقابلة من جنين شقائق النعمان.
وقد دفعت النتائج هؤلاء العلماء إلى التساؤل عن سبب استخدام الكائنات المجوفة مثل هذه المجموعة المعقدة من جينات بناء الجسم عندما ينتهي الأمر بأجسامهم تبدو بسيطة للغاية. لقد خلصوا إلى أن الكائنات المجوفة قد تكون أكثر تعقيدًا مما تبدو ، خاصة في أنظمتها العصبية.

"على المستوى الجزيئي ، لديهم الكثير من مناطق الجسم التي لا يمكن التعرف عليها ،" قال الدكتور جون آر فينيرتي ، عالم الأحياء في جامعة بوسطن الذي يتعاون مع الدكتور مارتنديل.

يتوقع د. فينيرتي أن يتحول الجهاز العصبي للكائنات المجوفة إلى أن يكون معقدًا بشكل خاص. وقال: "يوصف الجهاز العصبي للحيوانات اللعابية بأنه شبكة عصبية ، لكن هذا تبسيط كتابي".

ويتوقع أن تظهر الأبحاث أن هذه الشبكة مقسمة إلى مناطق متخصصة مثل الدماغ البشري.

دفعت هذه الاكتشافات الدكتور بيترسون إلى إعادة النظر في مكان الكائنات المجوفة في تاريخ الحياة. قال "لقد غيرت تفكيري حول التطور المبكر للحيوانات".

وهو الآن يفترض أن الكائنات المجوفة لم تكن البسطاء المسبقين للانفجار الكمبري ، ولكن جزءًا كبيرًا منها ، تطورهم مدفوع بظهور شبكات الغذاء الحيواني.

في ورقة ستنشر في مجلة Paleobiology ، اقترح الدكتور بيترسون وزملاؤه أن السلف المشترك للثنائيات والحيوانات المجوفة هو دودة زاحفة. هذه الدودة القديمة ، التي يقدر الدكتور بيترسون أنها عاشت قبل 600 مليون سنة ، مثلت تقدمًا كبيرًا في تطور الحيوان. بدلاً من ترشيح أجزاء صغيرة من الطعام بشكل سلبي ، كان قادرًا على الرعي على فريسة أكبر.
قال الدكتور بيترسون: "بمجرد أن يتمكنوا من البدء في الرعي عبر تلك الحصائر الميكروبية ، لا يوجد ما يمنعهم".

بدأت بعض هذه الحيوانات في النهاية في أكل بعضها البعض. كانت الحيوانات التي يمكنها الدفاع عن نفسها أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة. إحدى طرق تجنب تناول الطعام هي أن تصبح أكبر. كانت هناك طريقة أخرى وهي وضع البيض في عمود الماء بدلاً من تركه ليأكل في قاع البحر. حتى أن بعض الحيوانات بدأت تسبح كبالغين في المياه المفتوحة.

بمجرد أن تملأ المياه بالحيوانات ، اتخذت الكائنات المجوفة شكلها الحالي. رسو أوائل الكائنات المجوفة في قاع البحر ونما إلى أعلى ، كما تفعل شقائق النعمان البحرية والشعاب المرجانية اليوم. في هذه العملية ، تخلوا عن خطة الجسم الثنائية لأسلافهم.

كان أيضًا في ذلك الوقت أن الكائنات المجوفة طورت أسلحتها المميزة: خلية تحتوي على حربة صغيرة تسمى الخلية الخيطية ، لشل الفريسة بالسموم.

مع انتقال سلالات الحيوانات الجديدة إلى مستوى أعلى في عمود الماء ، تطور بعض الكائنات المجوفة لاصطيادها أيضًا. يجادل الدكتور بيترسون بأن قنديل البحر هو نتاج هذه المرحلة الأخيرة من التطور.

دفعت هذه الأفكار الجديدة حول الكائنات المجوفة إلى مبادرات كبرى لفهمها بشكل أفضل. يقوم معهد الجينوم المشترك التابع لوزارة الطاقة بوضع تسلسل جينوم شقائق البحر النجمية ، ومن المتوقع أن يكتمل هذا العام.

يتوقع العلماء عددًا من المفاجآت من مشروع الجينوم. لقد اكتشفوا بالفعل أن عددًا من الجينات التي كان يُعتقد في السابق أنها تنفرد بها الفقاريات قد ظهرت في جينومات الكائنات المجوفة. من الواضح الآن أن هذه الجينات ، في الواقع ، لم تنشأ في الفقاريات المبكرة.

هم أكبر سنا بكثير ، بعد أن تطورت في سلف مشترك من الكائنات المجوفة والثنائية منذ 600 مليون سنة. في وقت لاحق ، اختفوا في فروع ثنائية مثل الحشرات والديدان الخيطية التي كانت محور أبحاث الجينوم المكثفة.

من بعض النواحي ، تعد الكائنات المجوفة نموذجًا أفضل لبيولوجيا الإنسان من ذباب الفاكهة. قد يبدو الأمر غريبًا ، إلا أن التحديق في قنديل البحر في حوض السمك يشبه كثيرًا النظر إلى المرآة.


ثلاث نتائج أكثر إشكالية حول الانفجار الكمبري

كلما وجدت أوراقًا ومقالات تتناول سجل الحفريات الكمبري في المجلات العلمية المعتادة ، فهناك قواسم مشتركة: المزيد من الأدلة على الحفاظ الاستثنائي دون أسلاف أحفوريين ، والصمت التام بشأن الشكوك التي يثيرها هذا طبيعيًا. فيما يلي ثلاثة أخرى تتبع هذا النموذج.

اضطراب حيوي ضئيل

تتعرض العديد من الحفريات للاضطراب بمرور الوقت من خلال الكائنات الحية المختبئة ، وهي ظاهرة تسمى التعكر الحيوي. Gingras و Konhauser ، يكتبان لـ Nature Geoscience News & amp ؛ المشاهدات، تحليل دراسة حديثة سعت إلى تحديد مدى الاضطراب البيولوجي في طبقات الكمبري. الجواب مختصر:

التطور الكمبري لأنواع الجحور هو يعتقد أنه سهل اختلاط الرواسب. ومع ذلك ، فإن أقمشة الرواسب تشير إلى ذلك ظل الاضطراب البيولوجي ضئيلًا حتى ظهور خلاطات الرواسب الأكثر كفاءة في سيلوريان.

يجب أن يكون هذا مفاجئًا ، نظرًا لأن الديدان والشعب الأخرى القادرة على الاختراق تظهر في الانفجار (لاحظ أنها تعيد تسميتها على أنها & # 8220 التطور الكمبري & # 8221) ، وقاع البحر بشكل عام بيئة ناعمة. & # 8220A التطوير المطول للتعكير البيولوجي البحري يتحدى وجهات النظر طويلة الأمد للانتقال بين الإدياكاران والكمبري، & # 8221 يقولون. كما يشير أيضًا إلى أن جحور الدودة لم تكن موجودة كأحفاف أثرية في أواخر العصر الإدياكاران كمحاولة لتحديد مواقع الحيوانات المعقدة قبل الانفجار بفترة طويلة (ماير ، شك داروين و # 8217s، ص. 85).

مؤلفو الورقة المشار إليها في علوم الأرض الطبيعية اترك الأمر لغزا لماذا لم يحدث التدمير الهام & # 8220Bulozing & # 8221 عن طريق الحيوانات المختبئة إلا بعد 120 مليون سنة. ما يعنيه ذلك عمليًا هو أن الحفريات الكمبري تركت دون إزعاج إلى حد كبير لمشاهدتنا اليوم ، كما يظهر المقال التالي.

حفظ استثنائي

ظهرت ورقة أخرى عن الحفريات الكمبري في علم الأحياء الحالي (انظر التغطية السابقة هنا وهنا). هذا واحد حول & # 8220 المسارات الوقائية للأدمغة المقابلة لأورثروبود الكمبري ، & # 8221 مما يشير إلى أنه & # 8217s سيظهر أدمغة حيوان معقد حقًا ، a & # 8220true & # 8221 or & # 8220good & # 8221 arthropod & # 8212 تعلمون ، تلك الحيوانات المعقدة ذات الزوائد المفصلية ، والأدمغة ، والجهاز الهضمي؟ (حشرات ، عناكب ، سرطانات ، إلخ). من المؤكد أن الصور الملونة تقفز إليك: البقع البنية على رؤوس أحافير المفصليات الصينية هي البقايا الفعلية لهذا الحيوان والجهاز العصبي المركزي (CNS) # 8220 ، وتكشف عن تنظيم الدماغ الثلاثي ، والأعصاب الرأسية ، والخلايا العصبية البصرية. & # 8221 أظهرت الاكتشافات السابقة بعض هذه الأشياء ، لكن الحفريات الجديدة تزيل كل الشك.

يمكن إرجاع سجل حفريات أجسام المفصليات إلى & # 8220 انفجار كمبري ، & # 8221 تتميز بظهور معظم شُعَب الحيوانات الرئيسية. يوفر الحفظ الاستثنائي أدلة حاسمة للإشعاع المبكر panarthropod. ومع ذلك ، بسبب التمثيل المحدود في السجل الأحفوري لـ التشريح الداخلي، وخاصةً الجهاز العصبي المركزي ، تعتمد الدراسات عادةً على مورفولوجيا الهيكل الخارجي والزائدي. تظهر الدراسات الحديثة ذلك على الرغم من التفاوتات المورفولوجية الشديدة ، يورثروبود تطور الجهاز العصبي المركزي يبدو أن لديها كانت محافظة بشكل ملحوظ.

دعونا & # 8217s تحليل هذا الافتتاح وترجمة التعبيرات الملطفة. أولاً ، لاحظ علامات الاقتباس حول & # 8220Cambrian انفجار ، & # 8221 إشارة خفية إلى أن المصطلح مثير للجدل. & # 8217s لا. يذكرون بوضوح أنه & # 8220 يتميز بظهور معظم شُعَب الحيوانات الرئيسية. & # 8221 Panarthropoda هو تصنيف يجمع بين مفصليات الأرجل مع بطيئات المشية و onycophorans. تعني الجملة أنه نعم ، تظهر الكثير من المفصليات المختلفة في جميع أنحاء السجل الأحفوري ، مما يكشف & # 8220 التباينات المورفولوجية المتطرفة ، & # 8221 أي الاختلافات الخارجية.

ومع ذلك ، تُظهر هذه العينات الصينية أن الأدمغة محافظة & # 8211 ليس أنها تصوت للجمهوريين ، لكن هياكل الجهاز العصبي المركزي في جميع أنحاء مجموعة البانارثروبود متشابهة ، ولا تظهر تطورًا واسعًا. هم & # 8217 ليسوا محافظين فحسب ، بل هم & # 8220 محافظين بشكل ملحوظ. & # 8221 من حيث خطة الجسم العامة ، إنها صورة للظهور المفاجئ ثم الركود لبقية الوقت & # 8212 ليس بالضبط ما كان داروين يأمل أن تكون الحفريات يوضح.

يمكنك قراءة هذه الورقة ذات الوصول المفتوح وتقدير الميزات الدقيقة المحفوظة في هذه الحفريات. يقدم المؤلفون نظرية علم التافون (دراسة كيفية تحجر الأشياء) لشرح ما يرونه.

من أهم الاعتراضات عدم وجود تفسير تابي ل الحفاظ على الأنسجة بشكل استثنائي الذي - التي يرى البعض أنها أكثر عرضة للتحلل بحيث لا يمكن تحجرها. هنا نصف العينات المكتشفة حديثًا من Chengjiang euarthropod فوشيانهويا بروتينسا مع أدمغة متحجرة تكشف ملامح مطابقة، مما يسمح باختبار صارم لاستنساخ الهياكل الدماغية. توفر تحليلاتهم الجيوكيميائية رؤى حاسمة لـ مسارات taphonomic من أجل الحفاظ على الدماغ ، بدءًا من ضغط الكربون المنتظم إلى عملية pyritization الكاملة ، مما يكشف عن أن الأنسجة العصبية كانت كذلك تم حفظه في البداية كغشاء كربوني و في وقت لاحق pyritized. يتوافق هذا النمط من الحفظ مع مسارات النقر للتشريح الإجمالي ، مما يشير إلى عدم وجود وضع خاص مطلوب لتحجر الأنسجة العصبية المتغيرة.

لم تظهر هذه المخلوقات فجأة فحسب ، بل دُفنت بهذه السرعة وبشكل كامل ، بل تركت بقعًا بنية في الصخر تحافظ على تفاصيل الدماغ والجهاز العصبي المركزي. نظرًا لأنه لم يكن هناك & # 8217t اضطرابًا حيويًا كبيرًا ، فلدينا بصمة دماغه & # 8212 بما في ذلك فيلم الكربون الأصلي ، مغطى بالبيريت ، مما يترك انطباعات واضحة بما يكفي للعلماء لاستخلاص استنتاجات حول & # 8220 المحافظة & # 8221 تطور أدمغة المفصليات. فهل من العجب أنه لا يوجد تقريبًا أي نقاش حول التطور في بقية الورقة؟

من المثير للدهشة أن بعض الأدمغة تحتفظ بكربونها الأصلي دون أي بيريت. يعتقد المؤلفون أن الكربون قد تحلل إلى سلاسل كربونية ، لكن حساب أي مادة عضوية بعد 517 مليون سنة يتطلب افتراض ظروف غير عادية للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، تم الحفاظ على بعض الأنسجة الخارجية ، مثل بشرة الهيكل الخارجي ، بلونها الأصفر. تظهر أمثلة من حفريات تشينج جيانج في لوحات الألوان الخاصة بكتاب ماير & # 8217 ثانية شك داروين و # 8217s. إنها حقًا أحافير جميلة بشكل مذهل.

الأهم من ذلك ، أن هذه الحفريات تظهر أن & # 8220دماغ ثلاثي تتألف من ثلاثة عصبونات عصبية قبل الفم في أوائل العصر الكمبري& # 8221 & # 8212 أفضل ، عليه ظهر في أوائل العصر الكمبري دون أي دليل على التطور قبل أو بعد. يعيدون تأكيد هذه الحقيقة المهمة: & # 8220 هذه الميزات يوضح الذي - التي بواسطة الكمبري المرحلة 3 (قبل حوالي 517 مليون سنة) المفصليات قد حصلت بالفعل على CNSs تتوافق بشكل عام مع تلك الموجودة في الأصناف الموجودة.& # 8221 بكى داروين.

المقالة الثالثة الأخيرة ، هذه المقالة من جامعة ليستر ، تعزز ما قلناه سابقًا عن الأدلة الجزيئية. قد يزعم العلماء أن السلف المشترك للحيوانات الكمبري يعود إلى عصر ما قبل الكمبري ، ولكن بدون أحافير ، فإنه في أحسن الأحوال استنتاج غير مباشر. إنها أيضًا حجة دائرية ، تدعي أن الاختلافات ناتجة عن التطور ، ثم تدعي أنها تثبت التطور.

يبدأ الغزل في الجمل الأولى ، لكن شاهد الكلمة & # 8220 تم حفظها & # 8221:

باحثون في جامعتي ليستر ووارويك اكتشاف متواليات الحمض النووي المحفوظة في وقت مبكر من عند منذ ما يقرب من 700 مليون سنة.

700 مليون سنة تسلسل الحمض النووي من عند الحيوانات القديمة لقد كان اكتشفت من قبل باحثين في جامعتي ليستر ووارويك ، إلقاء ضوء جديد على أسلافنا من الحيوانات الأوائل وكيف هم تأثر بالأنواع الحديثة & # 8212 بما في ذلك الإسفنج.

اكتشف؟ هل ذهبوا في حفر أحفوري؟ لا ، لقد جلسوا في مختبراتهم يبحثون في الجينات. الأكثر إثارة للاهتمام هي الجينات التي لم تتطور لمئات الملايين من السنين.

ال التسلسلات القديمة تم العثور عليها هدية في مجموعة متنوعة من عصري الحيوانات بما في ذلك الحشرات والثدييات والزواحف وقنديل البحر و حتى أسلافنا الحيواني الأبعد ، الإسفنج…..

قال الدكتور توبر من قسم علم الوراثة بجامعة ليستر: & # 8220نحن متحمسون للغاية حول تحديد عناصر الحمض النووي القديمة. يشير حفظها إلى أنها تؤدي وظيفة مهمة، وهناك بالفعل بعض الأدلة التجريبية تشير إلى أن هذا هو الحال بالفعل.

هذا الدليل الجيني غير المتطور لا يفعل شيئًا لتفسير ظهوره المفاجئ ، سواء في العصر الكمبري أو 200 مليون سنة قبل الانفجار الكمبري. علاوة على ذلك ، بدون الحفريات ، ليس لديهم طريقة لمعايرة الساعة الجزيئية. يجب أن يأخذ سجل الصخور الأولوية.

لا توجد إسعافات أولية لضحايا الانفجار

لذلك ، نجد حيوانات معقدة بها بقع لأدمغتها محفوظة في الصخور & # 8212 أدمغة تبدو تمامًا مثل أدمغة المفصليات الحديثة. لم تزعج الحفريات الديدان التي كانت موجودة بجانب المفصليات ، ولكن يبدو أنها لم تكن موجودة في وقت سابق في Ediacaran. ثم نرى الجينات المحفوظة التي يقولون إنها لم تتطور منذ 700 مليون سنة.

لا يزال لدى داروين سبب وجيه للشك ، ولقراءه سبب وجيه للشك في داروين.


مرت مارجوري لينارد بلحظة اليوريكا الكلاسيكية في صيف عام 2018 ، عندما عملت باحثة ما بعد الدكتوراه ، والتي يمكن أن تساعد يومًا ما في التحقيق الكامل في التفاصيل الجزيئية لرؤية الحشرات.

"لم ينجح في المرة الأولى ، ولم ينجح في المرة الثانية. قال لينارد ، الذي يعمل الآن في قسم الأحياء العضوية والتطورية (OEB) وباحث في جامعة لوند في السويد ، ربما نجح الأمر للمرة الرابعة - لا أعرف. "ما أعرفه هو أنني أديت رقصة سعيدة في المختبر في الساعة 11 مساءً. سأل بعض الطلاب ، "ماذا يحدث لك؟" وقلت ، "إنه يعمل! إنها تعمل!'"

الدراسة التي قادها لينارد وأستاذة جامعة هارفارد نعومي بيرس هي محور بحث جديد نُشر في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS). في ذلك ، يصف الباحثون طريقة جديدة لعزل البروتينات الحساسة للضوء الموجودة في عيون الحشرات - تسمى opsins - وتفصيل تاريخها الجزيئي وهيكلها ووظيفتها لتحديد الألوان التي يمكن للحشرة رؤيتها.

استخدم الباحثون الطريقة التي يمكن القيام بها في المختبر عبر فحوصات المختبر ، لاكتشاف opsins غير المعروفة سابقًا وتاريخها التطوري في النظام المرئي لنوع مبدع من فراشة lycaenid ، إيماوس أتالا، المعروف أيضًا باسم خط الشعر أتالا.

وجد الفريق opsin الجديد الذي تطور من اكتشاف اللون الأخضر إلى إدراك الضوء الأحمر الذي يحد من رؤية الأشعة تحت الحمراء القريبة. كشف التحليل أن بروتين الأوبسين قد تم تغييره (أو ضبطه) لإدراك الضوء الأحمر ، والذي يعطي طول موجي أطول للضوء. كشفت الدراسة أيضًا عن opsin للتعويض عن هذا التغيير حتى تظل الفراشة قادرة على اكتشاف الضوء الأخضر. تطور بروتين opsin هذا من نسخة مكررة لواحد يكتشف عادةً اللون الأزرق فوق البنفسجي وتم ضبطه بالمثل ليكون قادرًا على اكتشاف طول موجي ضوئي أطول.

يلعب اللون في العديد من الحشرات دورًا كبيرًا في أمور مثل اختيار الشريك أو تفضيل الأزهار. تميل بعض الفراشات ، على سبيل المثال ، إلى جمع الرحيق من الزهور الحمراء ، وبشكل عام ، من المعروف أن الحشرات حساسة لمجموعة من الأطوال الموجية للضوء. لطالما عرف الباحثون تسلسل الحمض النووي الذي يرمز لبروتينات الأوبسين المشاركة في الحساسيات البصرية. ما كان مفقودًا هو مجموعة من الأدوات لفحص الجوانب الوظيفية لهذه البروتينات بدقة حتى يتمكنوا من تحديد ما تراه الحشرات بالفعل.

تعطي نتائج الفريق وأداتهم صورة أوضح لفهم التقلبات والانعطافات التطورية التي شكلت النظام البصري للحشرات. الأهم من ذلك ، أنها تسمح للعلماء بدراسة الطيف البصري الكامل لجميع اللافقاريات ، حيث يمكن لهذه التقنية أن تعبر عن opsins التي تتراوح من الكشف عن أطوال موجات الأشعة فوق البنفسجية القصيرة إلى تلك التي تكشف عن الأشعة تحت الحمراء القريبة ، والأطوال الموجية الطويلة.

قال لينارد: "حتى الآن ، اختبرنا هذا فقط على الحشرات ، ولا سيما الفراشات والعث ، لكن النقطة المثيرة للاهتمام هي أن جميع اللافقاريات تشترك في نفس النوع من مستقبلات الأوبسين". "من خلال توصيف هذه الحشرات ، يمكننا أن نكون واثقين بشكل معقول من أنها ستعمل في جميع اللافقاريات ، سواء كانت القشريات والرخويات والعناكب ، وبالطبع الحشرات الأخرى."

التطبيقات المحتملة لهذا النظام الذي تم إنشاؤه حديثًا أثارت اهتمام الباحثين (بما يكفي حتى للرقص). يسمح لهم بعزل واختبار الخصائص الوظيفية لأوبسين الحشرات في مزارع الخلايا خارج كائن الاختبار الفردي - بمعنى آخر ، دون تدخل مكونات العين الأخرى. وكل هذا سيعطيهم رؤى جديدة للعملية التطورية.

قال بيرس ، أستاذ هيسل لعلم الأحياء في OEB وأمين Lepidoptera في متحف علم الحيوان المقارن.

يحدد النظام الجديد في جينوم الحشرة تغييرات زوج القاعدة المحددة المسؤولة عن ضبط البروتينات البصرية وأطوال موجات الضوء المرئية التي تكون حساسة لها.

على سبيل المثال ، أصبحت المجموعة الآن قادرة على رؤية كيف يمكن حتى لتغيير حمض أميني واحد في بروتين الأوبسين أن يغير ما تراه الحشرة. كما يسمح لهم بتحديد كيفية تطور جينات الرؤية بمرور الوقت.

توجد أدوات مماثلة للقيام بذلك للأطوال الموجية القصيرة للضوء في اللافقاريات ، ولكن ليس للأطوال الموجية الحمراء الأطول من الضوء. وأشار الباحثون إلى أن مختبرات أخرى حاولت إجراء مثل هذه الاختبارات من قبل ، لكنها كانت غير مستقرة.

لدراسة تطور رؤية اللون الأحمر في فراشات الليكينيد ، والتي تعد ثاني أكبر عائلة من الفراشات في العالم ، قام الفريق بتمييز وتنقية جميع جينات opsin البصرية لأنواع متعددة من الفراشات في فحوصاتهم. ثم قاموا بتحليل جزيئات opsin في خط شعر Atala بحثًا عن أنماط متسقة من تغييرات زوج القاعدة. بعد ذلك ، قاموا بتغيير تسلسل تلك الأوبسين لاختبار كيفية تغيير لون الضوء الذي التقطته الفراشة.

اكتشفوا أن الضوء الأحمر الممتص لأوبسين في خط شعر أتالا كان يستخدم لإدراك الضوء الأخضر ، وكيف حافظت الفراشة على طيفها البصري الواسع عندما تحول هذا opsin من اكتشاف الضوء الأخضر إلى الأحمر. كان يعتقد سابقًا أن opsin للكشف عن اللون الأحمر ينظر إلى الضوء الأخضر. أظهر التحليل أن opsin الآخر ، الذي اكتشف الضوء الأزرق ، تم تكراره ثم تم ضبطه لاكتشاف الضوء الأخضر بشكل أفضل.

يوضح التحليل الجديد أن الجينومات ليست دائمًا كما تبدو.

قال بيرس: "قد يخبرك الجينوم بجينات الأوبسين التي تمتلكها الفراشة ، لكن ذلك لن يخبرك بما تراه الفراشات بالفعل". "جمال هذا النظام هو أنه إذا وضعت opsin في بنية خلية ، فيمكنك استخدامه لإخبارك من الناحية الفسيولوجية بما تراه الفراشات بالفعل."


أصول العنكبوت

كانت العناكب من أوائل الحيوانات التي عاشت على الأرض ، وربما تطورت منذ حوالي 400 مليون سنة.

من المحتمل أن تكون العناكب قد تطورت منذ حوالي 400 مليون سنة من أسلاف العنكبوتات السميكة المخصر التي لم تكن طويلة من الحياة في الماء. عُرفت أول عناكب محددة ، وهي العناكب رفيعة الخصر مع تجزئة البطن والمغازل المنتجة للحرير ، من الحفريات مثل أتركوبوس فيمبريونجوس. عاش هذا العنكبوت قبل 380 مليون سنة خلال العصر الديفوني ، أي قبل الديناصورات بأكثر من 150 مليون سنة.

تنتمي معظم العناكب الأحفورية المجزأة المبكرة إلى Mesothelae ، وهي مجموعة من العناكب البدائية مع مغازل موضوعة أسفل منتصف البطن (وليس في النهاية كما في العناكب & # x27 الحديثة & # x27). ربما كانوا من الحيوانات المفترسة التي تعيش على الأرض ، وتعيش في الطحالب العملاقة والغابات السرخسية في أواخر العصر الباليوزويك ، حيث يُفترض أنها كانت مفترسات لمفصليات الأرجل البدائية الأخرى (مثل الصراصير ، والسمك الفضي العملاق ، والشرائح ، والديدان الألفية). ربما تم استخدام الحرير ببساطة كغطاء واقي للبيض ، وبطانة لثقب التراجع ، وربما لاحقًا لشبكة الصفيحة الأرضية البسيطة وبناء الباب المسحور.

مع تنوع الحياة النباتية والحشرات ، كذلك تنوع استخدام العنكبوت للحرير. Spiders with spinnerets at the end of the abdomen (Opisthothelae) appeared more than 250 million years ago, presumably promoting the development of more elaborate sheet and maze webs for prey capture both on ground and foliage, as well as the development of the safety dragline.

By the Jurassic Period (191 - 136 million years ago), when dinosaurs roamed the earth, the sophisticated aerial webs of the orb weaving spiders had developed to trap the rapidly diversifying hordes of flying insects. Similarly, the diversification of hunting spiders in litter, bark and foliage niches would have progressed in response to new prey-capture and habitat opportunities.

Despite this the spider fossil record is relatively poor. During the Tertiary Period the rich record of amber spider fossils - complete spiders trapped in clear, sticky, tree resins - show us that a spider fauna basically similar to that of the present day existed more than 30 million years ago.


Spider Evolution

There have been some fossil remains of Spiders found. It is believed that they are at least 300 million years old but it could be as much as 400 million years ago. Today there are more than 40,000 species that have been identified. Discovering what that common link is that they all branched out from though remains a mystery.

It is believed that Spiders evolved from ancestors that are similar in nature to the design of crabs. There is no mistaking that Spiders have been able to create a world of their own. Why do some of them create different looking webs? Could this be an evolution process in order to help them be able to capture the best possible prey in a given environment?

It is believed that the ability to create venom is certainly part of the evolution process. It make protecting themselves and accessing food much easier. Their ability to create silk in order to make webs is also a unique feature that has really been a benefit to them.

Yet not all species of Spiders use the web to capture prey. What occurred that led to many of them doing so? There is a theory about the Spiders needing to conserve energy. Being able to create a web to capture prey was a way for them to stop wasting energy. At the same time they didn’t need to eat as much.

Early fossil remains of the Spider show that they didn’t have spinnerets, that is something that is only about 250 million years old. This could also have something to do with them needing to be able to further conserve energy.

Changes in evolution allowed them to be smaller and to be able to survive in more diverse locations. Some Spiders are able to live in very dry areas where very little else can live. There are also those that thrive next to the water and they are able to live off of insects there.

Being able to reduce the size also helped them to hide. Their predators changed as well which could explain why they were able to continue to thrive enough those so many animals from that time period didn’t.

The fact that the Spider is among the most diversified creatures in the world is fascinating. Yet that also gives a tangled web of things to work through in order to find out what has occurred over the span of time for them. A great deal of what circulates out there is merely speculation. Until we find more evidence that we can show as fact the debate and doubts is going to continue.

Still, it can be fun to create your own ideas and theories about the evolution of the Spider. What happened so long ago to make them what we see today. Why are they able to live in so many locations? Even though they are small they are able to create a silk web that is very strong. Why can’t scientists replicate that deign in a lab?

If you want to see an extensive display of fossil remains of Spiders, you need to go to the American Museum of Natural History. It is located in New York and the exhibit is amazing. If you can’t go see it in person, you can certainly read about it in various books and online. They also have plenty of great information about the evolution of Spiders that you will find to be both interesting and fascinating.


تنافس الحيوانات المنوية وتطور نظم تزاوج الحيوانات

Sperm Competition and the Evolution of Animal Mating Systems describes the role of sperm competition in selection on a range of attributes from gamete morphology to species mating systems. This book is organized into 19 chapters and begins with the conceptualization of sperm competition as a subset of sexual selection and its implications for the insects. The following chapter describes the relationship between multiple mating and female fitness, with an emphasis on determining the conditions under which selection on females is likely to counteract selection on males for avoiding sperm competition. Other chapters consider the female perspective on sperm competition the evolutionary causation at the level of the individual male gamete and the correlation of high paternal investment and sperm precedence in the insects. The remaining chapters are arranged phylogenetically and explore the sperm competition in diverse animal taxa, such as the Drosophila, Lepidoptera, spiders, amphibians, and reptiles. These chapters also cover the evolution of direct versus indirect sperm transfer among the arachnids or the problem for kinship theory presented by multiple mating and sperm competition in the Hymenoptera. This book further discusses the remarkable potential for sperm competition among certain temperate bat species whose females store sperm through winter hibernation and the mixed strategies and male-caused female genital trauma as possible sperm competition adaptations in poeciliid fishes. The concluding chapter examines the predictions concerning testes size and mating systems in the primates and the possible role of sperm competition in human selection. This book is of great value to reproductive biologists and researchers.

Sperm Competition and the Evolution of Animal Mating Systems describes the role of sperm competition in selection on a range of attributes from gamete morphology to species mating systems. This book is organized into 19 chapters and begins with the conceptualization of sperm competition as a subset of sexual selection and its implications for the insects. The following chapter describes the relationship between multiple mating and female fitness, with an emphasis on determining the conditions under which selection on females is likely to counteract selection on males for avoiding sperm competition. Other chapters consider the female perspective on sperm competition the evolutionary causation at the level of the individual male gamete and the correlation of high paternal investment and sperm precedence in the insects. The remaining chapters are arranged phylogenetically and explore the sperm competition in diverse animal taxa, such as the Drosophila, Lepidoptera, spiders, amphibians, and reptiles. These chapters also cover the evolution of direct versus indirect sperm transfer among the arachnids or the problem for kinship theory presented by multiple mating and sperm competition in the Hymenoptera. This book further discusses the remarkable potential for sperm competition among certain temperate bat species whose females store sperm through winter hibernation and the mixed strategies and male-caused female genital trauma as possible sperm competition adaptations in poeciliid fishes. The concluding chapter examines the predictions concerning testes size and mating systems in the primates and the possible role of sperm competition in human selection. This book is of great value to reproductive biologists and researchers.


Cnidarian Anatomy

Anemone and coral are shaped with one end attached to something solid and the other end with tentacles moving out into the water. The shape is generally called a ورم شكل. Yes, even coral have that going on. When you think of a coral, you are probably thinking of a hard thing. That hard exoskeleton is what is left of the coral after it dies. When it is alive, hundreds of thousands of cells are alive and waiting for food to come by.

Back to the anatomy of the cnidarians. Anemone and coral are an improvement on sponges. One big improvement is that they have a الجهاز العصبي. That doesn't mean that they are thinking and planning how to catch food. It does mean that the whole organism can have a coordinated response. That response means if something happens in one part of the anemone, the rest of the anemone can act in a certain way. Maybe a fish is captured on the left side. The right side would then move over to help hold the fish so that it can't escape. They aren't thinking yet. They are acting based on a stimulus.


Insects Evolution

In the process of insects evolution, like that of all other animals, some periods was far more active than that of the others. There have been geological periods of explosive evolution, during which many new forms have appeared. There could be due to the changes of climatic or evolutionary advances of other animals and plants. New methods of feeding and living led to diversity of insect mouthparts and limbs, the origin of wings, metamorphosis, and other changes.

Importance note: The above chart is constructed base on insects that we find here. The relations between each group of insects are base on their major features only. Many smaller groups of insects are omitted. There are the very high degree of speculation on constructing the chart. Be cautions when using those information.

A bug nymph just after molting

There is an important factor that govern the evolution of insects - their molting, that lead to their capability of transformation of body, i.e., metamorphosis, and adapt to change. By molting, insects in different stage can have different shape to make them suitable for their different living environment. Where there is the new habitat, insects are usually the first group of animals to occupy the habitat. Insects are the first animal to fly.

The story of Insects Evolution is the story of how insects explore new habitat. Move to the land, move to the sky, parasite into the hosts, live with the dinosaurs, live with the birds, and live with the humans.

As humans our bodies are constantly changing too, that's why it's important to take care of yourself by exercising regularly and using discount Nutrisystem to save money on healthy weight loss food.

First Insect in Devonian

Three Body Parts The first important step in the evolution of insects was the development of definite body plan, i.e., the three body parts - head, thorax and abdomen. This happened approximately 300-350 million years ago the period called Devonian. At that time most arthropods, which the insects evolved from, had only two major body divisions, the abdomen and the cephalothorax. This evolutionary step led to the first insect that looked something like silverfish nowadays.

Compound Eyes
Most insects fly. One of the pre-required conditions for flying is that there must be a good navigation system, such as a pair of eyes with good eye sight. One of the very earliest identifying features of insects is the compound eye, found only among the insects and some other arthropods.

Living in water
It is reasonable to believe that insect ancestor was living in fresh water in the early time. Their life style was similar to the dragonfly larvae except their adult stage was not winged and they find their partners and mate in the water. Molting Insects are exoskeleton, the hard skin give their body support but also hinder the grow. Between each stage of growing, insects moult, leave their old smaller size skin, expanse and re-grow a bigger size skin. The feature of molting and re-grow evolved the important feature of insects - metamorphosis.

أول هبوط

One of the branches of insects landed before they gained their wings. They become the wingless species of insects nowadays, such as the silverfish.

Winged

The early primitive winged insects not too much different from dragonflies today

Approximately 200-350 million years ago during lower Carboniferous, insects developed wings and the ability to fly. These wings were primitive and could not be folded away. Insects were then dominant in Carboniferous and Permian. From the basic structure of insects wings, it is believed that wings have been evolved only once among the insects.

Under some conditions, insects evolved their wings. They were the first group of animal had this flying power. It is sure that this become the major factor that the insects success on earth. How they gain the wings function is hard to guess. They winged before or after their adult landed is also hard to guess. From the lift cycle of dragonfly, It suggests that the insects winged when their larvae is still living in the water.

There is no fossil evidence to show how their wings evolved. One hypothesis is that wings arose as fixed planes extending sideways from the thorax and that these planes were used for gliding. Later muscles developed, first to control inclination and then to move the wings in flapping flight. Another hypothesis is that wings may have originated from large thoracic tracheal gills.

By guessing, the whole insect wings story could be like this. The insects at that time were living in water. When become an adult, they climb up by the plants, move up about water surface to mate. There are two reasons for them to do this. They use plants about water surface as meeting place, and over there they can avoid the predator in the water during mating. They may climb, with a bit of jumping, between plants to find their mates. It is reasonable to believe that the adult life is very short, die after reproduction, just like the mayfly we have today.

For some insects, beside jumping and climbing, they may have a device that helps a bit for gliding when they jump. The device could be modified from the gill that they used to breath in the water. Under natural selection, the device become larger and more like wings. After a long time they learn to control the device and it become their wings for flying. The adults can fly to new area and explore new habitat. The adults than live in the total different environment as their larvae and they become look different, and with different body shape to cope with the different living condition. Then this group of insects' life cycle become similar to the dragonfly nowadays. They become the most success animal on earth.

Folding wings
Approximately 315 million years ago, soon after the development of wings and flight ability, insects developed wing-flexing mechanisms. This is the ability to fold up the wings over the thorax and abdomen and get them out of the way when not in use. This allowed the insects to run better and have better access to restricted habitats.



Most insects today fold their wings on their back likes this Bush Cockroach

Neoptera ("new wing") - The classification of insects in this way may not reflect 100% the true, but no doubt, this affect the way of thinking in insects evolution a lot. Some scientists put the evolution of folding wings is another important stage in the insects evolution history. I think folding wings is just one of the many evolution steps in insects history, just like the evolution of sucking mouth and jumping legs etc. The dragonflies cannot fold their wings just because it is not necessary for them. The damselflies have the wings folding capability and do not seems have much advantages over dragonflies. Of course if the cockroach cannot fold their wings, they are not going to survival, but the folding function seems not too difficult to have.

Larvae landed

The latest important step in the evolution of insects was the development of complete metamorphosis. The change in body form, from larva to pupa to adult, allowed individuals to take advantage of more than one habitat. Individual insects were now free to exploit new resources and reduce competition between adults and young. This occurred about 290 million years ago in Upper Carboniferous

The characters of larva and adult became genetically independent in response to natural selection, therefore, each was able to evolve independently of the other. Mouthparts, limbs, and other morphological features were modified in different directions and in higher groups. Where these differences were extreme, an intermediate pupal stage evolved to bridge the morphological gap between larva and adult. It seems quite probable that the development of metamorphosis occurred more than once during the evolution of insects.

Due to some reasons, such as the water dry out, avoid of predators etc., some larvae of the winged insects move to the land as well. After this, evolution of insects go at least three different ways.

Larvae and Adult look similar After the larvae landed, the living environment of the larvae and the adults became the same. So the larvae and the adults are evolved to the similar shape. This reverse the evolution process mentioned above. The living environment for the adults are the same so both the adults and larvae evolved to similar shape. This is an example of the habitat shape the live from. For the insects with graduate or in-complete metamorphosis, their shape of different stage is similar. This is not because they are the same species and have to have graduate change. This is because they all live in the same environment, so they evolved the similar shape. This group of insects become the Orthopteroids insects with chewing mouths we have nowadays. They include grasshoppers, stick insects, mantids, cockroaches and termites etc. The other group of insects with sucking mouth, the true bugs, are also in the same case. Larvae and Adult look different After the larvae landed, if the larvae living condition is different from the adult, they evolved the different shape. The cicadas are a good example. Their larvae landed, but they live deep under ground. As the adult they have to come out from the soil to found their mate. They retain their living style as their ancestors, the come up from the soil, not water, and climb to the plants for the final moulting and become an adult.

Pupa For the insects larvae and adult live in different environment, and the shape of different is too large for graduate changes, some insects evolved the pupa stage to overcome the problem. Between the last larvae stage and the adult stage, they have a stage that the larvae become motionless for a relatively long time. In this stage, there is no motion, no feeding, totally for body transformation. This group of insects, have two completely different body shape, make them gain a lot of advantage including adults and larvae not completing for the same food and living resource, to overcome season changes, and to avoid predator in different stage. This group of insects become another blooming of the insects Class. Sucking Mouths
Insects evolved the sucking mouth and this leaded to some new orders of insects. Clock here for more discussion on Sucking Mouths.

Social Insects

Wasps, Bees and Ants are considered the highest form in insects evolution. They evolved the highly structured society. They have their powerful strings. They do not have many predators. They seem dominate in the insect class. They are quite different from others insects. It is believe that the ancestor of hymenopterans, i.e., wasp, ants etc., look like the Sawflies today. We can find the special features in wasps and ants, the early images are still retained in Sawflies. We may deduct the evolution paths of wasps and ants from sawflies. Click here for more information on Evolution of Social Insects.

Other Elements that affected Insects Evolution

زهور At the end of the Mesozoic Era the first flowering plants appeared. At first, flowers crossed pollen by the help of the wind. Than insects involved in the evolution of flower and insect evolution has progressed together with the flowering plants. As insects began to feed on flowers, flowering plants came to rely more and more on insects for transferring their pollen. Flowers evolved scents and colours to attract insects that could effectively crossing pollen. Insects evolved appropriate mouthpart modifications for extracting nectar from flowers, as well as body hair to carry the pollen. Pterosaurs, Bats and Birds During the Mesozoic mammals and birds first appeared. At the beginning of Tertiary Period, they had become predominant among the earth's large animals. The warm fermenting excrement and the decaying dead bodies of mammals furnished excellent nutrient media for many insect larvae, notably among the flies and beetles. The adults in both groups found their nourishment in flowers. Some true bugs pierce the skin of birds and mammals and feed on their blood. The sucking lice and the fleas have become so specialized for this type of parasitic existence.

العناكب
Spiders are the major predators of insects. Let's discuss on how spiders affect the evolution of insects.


Regime Shifts, Resilience, and Biodiversity in Ecosystem Management

Carl Folke, Steve Carpenter, Brian Walker, Marten Scheffer, Thomas Elmqvist, Lance Gunderson, C.S. Holling
المجلد. 35, 2004

الملخص

▪ Abstract We review the evidence of regime shifts in terrestrial and aquatic environments in relation to resilience of complex adaptive ecosystems and the functional roles of biological diversity in this context. The evidence reveals that the likelihood . اقرأ أكثر

Figure 1: Effects of eutrophication and fishing and observed shifts between states in coral reefs (modified from Bellwood et al. 2004).

Figure 2: Alternate states in a diversity of ecosystems (1, 4) and the causes (2) and triggers (3) behind loss of resilience and regime shifts. For more examples, see Thresholds Database on the Web si.


شاهد الفيديو: #سلسلةالتحريج تعلم سر ظهور الحشرات والهوام عين أم سحر أم جن8الشيخ خالد الحبشي (قد 2022).