昆蟲是六隻腳的節肢動物,六隻腳的節肢動物就是昆蟲。但是科學家找到了例外,並非六隻腳的節肢動物都是昆蟲。因為六腳節肢動物的出現,可能共發生了兩次!
節肢動物是地球上分佈最廣、數量最多、多樣性最高的一門動物,所有動物物種中,有八成就是節肢動物。而昆蟲綱(六足綱)又是節肢動物門裡,物種數量最多的一綱。這去科學家爭論的是,究竟昆蟲和多足綱的蜈蚣等的親綠關係較近,還是和甲殼綱的蝦子、螃蟹等關係較近。現在科學家一般相信昆蟲的祖先長得像蝦子,所有的六足綱節肢動物都來自於一個共同祖先。
為了確認外型上的證據,義大利Univ. Siena的演化生物學家Francesco Nardi等人檢驗了卅多種節肢動物的粒線體DNA,其中有十六種是昆蟲。結果他們發現甲殼動物和一般昆蟲的關係,比和彈尾目昆蟲還接近。這意味著彈尾目根本就不算是昆蟲,牠們在更早之前就和甲殼綱分家了。
彈尾目是無翅的地居者,牠們充滿彈地的背部能把牠們拱在空中。牠們和昆蟲的許多相似特徵使牠們被歸類成為昆蟲。Nardi卻認為外觀特徵並非親綠關係的良好指引。他認為彈尾目的祖先可能會被歸類為甲殼動物。
美國Univ. Connecticut的演化生物學家Chris Simon認為這個昆蟲家譜翻新版將大幅改變科學家對天擇如何和為何形塑出六足體制之瞭解。然而荷蘭Univ. Amsterdam的演化生物學家Frederick Schram卻認為該分析的物種數量太少,並且演化樹對物種的選擇也是非常敏感的,加上了其他物種或特徵,結果又會很不一樣。倫敦自然史博物館的演化遺傳學家Richard Thomas抱持著懷疑的態度,但他卻不想忽視它。紐約的美國自然史博館的彈尾目專家Cyrille D'Haese卻完全不想買他們的帳,因為他認為彈尾目有太多特徵同昆蟲相同。
原學術論文:
Nardi, F. et al. Hexapod origins: monophyletic or paraphyletic?. Science, 299, 1887 - 1889, (2003).
--參考來源:
ScienceNOW (03/20/2003) -- Six Legs Evolved Twice
http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2003/320/2
Nature Science Update (03/21/2003) -- Family differences divide insect world
http://www.nature.com/nsu/030317/030317-9.html
--相關連結:
SciScape的討論:
http://www.sciscape.org/news_board/contents3.php?article_id=8911&news_id=1034
Collembola of the World
http://www.collembola.org/
Collembola
http://phylogeny.arizona.edu/tree/eukaryotes/animals/arthropoda/hexapoda/collembola/collembola.html
COLLEMBOLA
http://www.cals.ncsu.edu/course/ent425/compendium/collem.html
Collembola (Springtails) in the Web
http://www.smipp.com/SMNTH_KY.HTM
圖:粒線體DNA的序列顯示六足節肢動物的演化多過一次,彈尾目和昆蟲似乎是二次趨同演化的結果,摘自Thomas, R. H. Wingless insects and plucked chickens. Science 299, 1854 - 1855 (2003)。a、b和c分別是三種不種形態的彈尾蟲,a:Entomobrya guthriei、b:Dicyrtoma marmorata和c:Hypogastrura brevis,摘自Collembola Home Page (http://
www.missouri.edu/~bioscish/coll.html)。
本文原刊登於SciScape:
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