Insectos en los tres pares de alas

Más de 250 millones de años de evolución de los insectos, nunca había visto nuevas alas. Transformaciones, sí. Las pérdidas, sí. Pero no hay otra. Un equipo del Instituto de Biología del Desarrollo de Marsella-Luminy (CNRS / Université d’Aix-Marseille 2) acaba de romper este dogma, proporcionando evidencia de que el casco de la membracides exuberantes, un grupo de la prima de los insectos de las cigarras, es hizo un tercer par de alas cambiado profundamente. Este descubrimiento se publica en la revista Nature el 05 de mayo 2011 que apareció en la portada.

Los membracides (1) son un grupo de la prima de los insectos de las cigarras, cuyas especies rivalizan en originalidad en sus formas, texturas y colores. Esta diversidad es en gran medida conferida por una estructura sorprendente, que abarca gran parte de sus cuerpos: un casco. A veces parece como una hormiga en una postura de ataque, otras veces a los excrementos de pájaros, una hoja muerta, una columna vertebral … Antes de que el equipo de Nicolas Gompel y Benjamin Prud’homme, ambos investigadores del CNRS, no se observó al microscopio de electrones, el origen evolutivo de esta estructura fue objeto de controversia. A diferencia de la bocina del escarabajo rinoceronte, el casco de membracides n no es una consecuencia simple de la cutícula (2), pero un apéndice dorsal unido a cada lado del pecho por una bisagra, con los músculos y la membrana flexible que permite que sea móvil. Estos hallazgos anatómicos fueron confirmadas por los investigadores a nivel genético: los mismos genes implicados en el desarrollo del casco y las alas. Los membracides por lo tanto, los insectos con tres pares de alas, una de las cuales es profundamente alterada y irreconocibles.Este descubrimiento es el primer ejemplo de un cambio en el plan de cuerpo del insecto mediante la adición de una nueva escalable. Este plan está definido por un cuerpo dividido en tres partes (cabeza, tórax y abdomen), un par de antenas, tres pares de patas y generalmente dos pares de alas, siempre presentes en el segmento de segunda y tercera del tórax. Sin embargo, existen variaciones sobre este plan general. En las moscas y los mosquitos, por ejemplo, las alas traseras se reducen a pequeñas bolas llamadas estabilizadores. En los escarabajos (mariquitas, escarabajos, chinches, …), la primera pareja se transforma en los élitros, estos»» duras y alas de color a menudo que protegen las alas posteriores. En algunos insectos, las alas incluso han desaparecido por completo. Este es el caso de las pulgas o piojos de estilo de vida parasitaria, o chinches rojas, comúnmente llamados policías. ¿Cómo un nuevo par de alas que podría ocurrir en membracides? » En los insectos, la formación de las alas es normalmente reprimida en todos los segmentos de los genes Hox, excepto el segmento torácico segundo y tercero . «, Dice Nicolas Gompel. El gen Hox que se produce en el primer segmento del tórax, no lo expresa en membracides? No, la proteína Hox, el producto del gen, se detecta en el casco en la formación. Este gen podría sin funcionar? De nuevo la respuesta es no: el pozo de inyección en Drosophila inhibe la formación de las alas. » Nos enfrentamos a una paradoja: un gen Hox que es capaz de suprimir la formación de las alas, pero no castigar. Creemos que el cambio evolutivo y no afectar el programa genético de las alas de la formación, estos genes se vuelven insensibles a la represión por el gen Hox «, dice Nicolas Gompel. Estos resultados también van en contra de la idea de que el plan del cuerpo se rige únicamente por los genes Hox. De hecho, el gen Hox no cambió, mientras que el plano del cuerpo, ha evolucionado. Desde su introducción, hay cerca de 40 millones de años, el casco de la membracides fue completamente liberado de las limitaciones estructurales relacionados con la vuelo. » Este es un ala que ya no está en una, en el fondo. Liberado de su posición para el vuelo, el ala fue capaz de diversificar su forma y textura sin restricciones en este grupo de insectos . «, dice Benjamin Prud’homme.

Photo_Insectes


© CNRS / Nicolas Gompel

El casco de Membracidae adopta la gran diversidad entre las especies en el grupo.


Notas:

(1) Los Membracidae son membracides o un grupo de la prima de los insectos de las cigarras. En Francia, sólo existe en cuatro especies. Están en contra de miles de personas a esconderse en las selvas de América del Sur y Asia. Sus cascos les permiten ocultar, para asustar … y por lo tanto evitar a sus depredadores. 
(2) La cutícula es el esqueleto de los insectos. Este es un esqueleto externo, una cáscara que les permite reducir las pérdidas de agua en la atmósfera urbana.

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