Come si sono sviluppate ed evolute le ali degli insetti è un mistero che ha lasciato perplessi i biologi per oltre un secolo. Teorie intriganti e concorrenti sull’evoluzione delle ali degli insetti sono emerse negli ultimi anni, ma nessuna è stata del tutto soddisfacente. Tuttavia, un team del Marine Biological Laboratory (MBL), ha risolto la controversia, utilizzando indizi tratti da documenti scientifici di molto tempo fa e approcci genomici all’avanguardia. Lo studio è stato pubblicato questa settimana su Nature Ecology & Evolution.
Come confermato dal team di ricercatori, le ali degli insetti, si sono evolute da una crescita o “lobo” sulle zampe di un’antica specie di crostacei (Parhyale hawaiensis). Dopo che questo animale marino è passato alla dimora terrestre circa 300 milioni di anni fa, i segmenti delle zampe più vicini al suo corpo sono stati incorporati nella parete del corpo durante lo sviluppo embrionale, forse per sostenere meglio il suo peso sulla terra. I lobi delle zampe si sono poi spostati sul dorso dell’insetto formando le ali.
L’enigma delle ali degli insetti ha finalmente una soluzione dopo secoli di ricerche
Fino al 2010 i ricercatori hanno pensato che gli insetti non fossero imparentati con i crostacei. Fino ad oggi nessun scienziato aveva studiato la correlazione tra le ali di insetto e i crostacei, ma guardavano agli antenati nel gruppo dei miriapodi. Nel nuovo studio è stata confrontata la genetica delle zampe di un crostaceo e alcune zampe di insetto tra cui il moscerino della frutta e lo scarabeo. Utilizzando l’editing genetico CRISPR-Cas9, hanno disabilitato sistematicamente cinque geni di modellazione delle gambe condivisi nel crostaco e negli insetti, e hanno scoperto che quei geni corrispondevano ai sei segmenti delle zampe più lontani dalla parete del corpo.
L’antico crostaceo tuttavia possedeva un ulteriore segmento vicino alla parete del suo corpo. Scavando tra vecchi documenti scientifici i ricercatori hanno finalmente scoperto una teoria degli anni ’80 secondo cui gli insetti incorporavano la loro regione prossimale della zampa nella parete del corpo, ma i piccoli lobi in seguito si sono spostati sul dorso e si sono trasformate in ali. Sarebbe stato impossibile risolvere questo enigma di lunga data senza gli strumenti ora disponibili per sondare i genomi di una miriade di organismi.
