„One su napravile prvo hemijsko oružje“: Otkrivena tajna drevnih stonoga

Mnogo pre nego što su kičmenjaci počeli da hodaju kopnom, stonoge su vladale ovim ogromnim prostorima. Stotine miliona godina pre pojave dinosaurusa, ove životinje pomagale su u uspostavljanju kopnenih ekosistema na Zemlji. Uprkos njihovoj dugoj istoriji, naučnici još nisu potpuno razmrsili njihovu evolucionu priču.

Tim naučnika sada je rešio jednu od poslednjih velikih misterija u evoluciji stonoga, otkrivajući nove tragove o grupi životinja koje su pomogle u utiranju puta za život na kopnu, saopštio je Virdžinija tek.

Preporučujemo

Nalazi, objavljeni u žurnalu Current Biology, kompletiraju prvu evolucionu istoriju svih živih redova stonoga. Kombinovanjem genomskih podataka živih vrsta sa morfološkim dokazima iz fosila, istraživači su pratili poreklo ove grupe do pre skoro 460 miliona godina – što sugeriše da su stonoge možda bile prisutne mnogo pre najstarijih poznatih fosila stonoga.

- Stonoge su pretekle kičmenjake u izlasku na kopno za više od 80 miliona godina – rekao je Pol Marek, vodeći istraživač studije i vanredni profesor na Departmanu za entomologiju Koledža za poljoprivredu i prirodne nauke. – One su zaista pripremile teren za kasniji život na kopnu, uključujući ljude i kičmenjake.

Više od jednog veka naučnici su znali da postoje dve retke grupe stonoga – Siphoniulida i Siphonocryptida – ali bez svežih uzoraka za DNK analizu, nisu mogli da potvrde gde im je mesto u porodičnom stablu stonoga.

Jedna od tih grupa uključuje stonoge jedva centimetar duge koje ceo život provode pod zemljom. Druga preživljava na samo nekoliko poznatih lokacija.

- Ove poslednje dve grupe bile su nam opsesija – rekao je Marek.

Istraživači su putovali u Los Tukstlas u Meksiku i na španska Kanarska ostrva kako bi sakupili vrste Siphoniulus neotropicus i Hirudicryptus canariensis, dve stonoge čiji DNK nikada ranije nije bio uključen u evolucionu analizu.

- Bilo je potrebno 10 ljudi i više od nedelju dana samo da bismo pronašli jednu sićušnu odraslu jedinku od 10 milimetara – rekla je Luisa Fernanda Vaskez-Valverde, prva autorka rada i asistentkinja u Marekovoj laboratoriji. – Pronalaženje na terenu je bilo teško jer smo videli samo malu belu nematodu. Nismo bili sigurni da je to stonoga dok je nismo pogledali pod mikroskopom.

Sekvenciranjem DNK ove dve grupe, upoređivanjem stotina gena kod 82 vrste stonoga i kombinovanjem tih rezultata sa dokazima iz 29 fosila, istraživači su uspeli da utvrde gde se ove grupe uklapaju u istoriju stonoga i kada su se njihove linije pojavile. Ovaj poduhvat je generisao terabajte genetskih podataka i oslanjao se na resurse za napredno računarsko istraživanje Virdžinija teka kako bi se rekonstruisali odnosi koji se protežu stotinama miliona godina unazad.

Ispostavilo se da jedna grupa, Siphonocryptida, zapravo nije poseban red, već deo postojeće loze. Druga, Siphoniulida, konačno je smeštena među svoje najbliže srodnike na hronološkoj skali evolucije stonoga.

Analiza je otkrila da su stonoge možda nastale pre skoro 460 miliona godina – otprilike 35 miliona godina pre najstarijih poznatih fosila stonoga i mnogo ranije nego što se prethodno verovalo.

- Najveće iznenađenje bilo je to koliko su se neke od ovih loza pokazale drevnim – rekao je Marek.

U to vreme život na Zemlji izgledao je dramatično drugačije. Marek kaže da su stonoge bile pioniri života na kopnu tako što su razlagale organski materijal i reciklirale hranljive materije u nekim od prvih ekosistema na planeti.

- Nije bilo kičmenjaka, drveća, lišća, cvetnica, niti biljaka sa semenom – rekao je Marek. – Stonoge su se hranile mahovinama u raspadanju, razgrađenom sluzi i iskonskom prljavštinom na površini Zemlje.

Kompletirano porodično stablo takođe je pomoglo da se otkrije kada se prvi put pojavila jedna od najvažnijih adaptacija stonoga.

- One su napravile prvo hemijsko oružje – rekao je Marek. – One su male hemijske fabrike.

Studija prati ove hemijske odbrane do pre oko 260 miliona godina, pružajući do sada najjasniju sliku o tome kada su ih stonoge prvi put razvile.

Danas stonoge ostaju među najvažnijim prirodnim razlagačima, koji razgrađuju trule biljne materije i vraćaju hranljive materije u ekosisteme.

- Zaista je neobično da imaju tako važnu funkciju u ekosistemu, a ipak su tako malo poznate – rekao je Marek.

Uprkos svemu što su naučnici naučili, stonoge i dalje kriju mnoga nova otkrića. Naučnici su opisali više od 14.000 vrsta stonoga širom sveta, ali stručnjaci procenjuju da bi desetine hiljada mogle biti još neotkrivene. Marek i njegovi studenti pomogli su u identifikaciji novih stonoga na lokacijama u rasponu od kampusa Virdžinija teka u Bleksburgu do Los Anđelesa.

Za novu generaciju istraživača stonoga poput Vaskez-Valverde, to je deo onoga što ove životinje čini tako fascinantnim.

- Postoji ogroman potencijal za otkrića – rekla je ona. – Stalno se pitam šta ćemo još pronaći.

(Telegraf Nauka/Virginia Tech)