01.03.2014

Protodonata - czy to praważka?


Dlaczego praważki nie ewoluowały, zatem nie mogą być praprzodkami współczesnych ważek? 
Bo wymarły? Prawda! Ale to tylko jeden z powodów.
Lektura artykułu (link) o zwiększaniu, bądź zmniejszaniu się rozmiarów ciała ssaków w ciągu ostatnich 65 milionów lat skłoniła mnie do rozmyślań o tym, czy coś podobnego mogło wydarzyć się także wcześniej, 350 -300 milionów lat temu w przypadku owadów, a konkretnie ważek (praważek). 
Wyobraziłam więc sobie taką praważkę - wielkiego drapieżnego owada, króla przestworzy - z braku konkurencji. Nim sięgnęłam po kalkulator, by obliczyć ile czasu (w latach) potrzebowałoby sto tysięcy (a może znacznie mniej?) pokoleń praważek na zmniejszenie rozmiarów ciała z około 40 cm do powiedzmy 10 cm, spróbowałam wyobrazić sobie cykl życiowy jednego pokolenia.

Jak długo trwał cykl życiowy praważki - od jajeczka poprzez wielokrotnie liniejącą larwę do imago (postaci dorosłej)?

Zdaje się, że nie odnaleziono skamieniałości larw praważek (ani innych owadów?). Dla uproszczenia przyjmuję więc, że była ona podobna do larw współczesnych ważek, ale ze względu na gigantyczną wielkość ciała dorosłego owada - także musiała osiągać większe rozmiary. Jeśli postać imago miała 40-43 cm długości, to larwa dorastała do 20, a może i 30 cm (na temat larw nie mam większej wiedzy, ani własnych obserwacji).
Larwy współczesnych ważek przechodzą około 10 wylinek (larwy jętek 20-30!) - czy ta ilość była wystarczająca dla larwy wielkiej praważki? Ilu lat potrzebowała larwa praważki, by osiągnąć zdolność do przeobrażenia się w imago? Przypuszczam, że trwało to znacznie dłużej niż obecnie, właśnie ze względu na osiągany rozmiar. 
Nawiasem mówiąc, życie imago mogło być zaplanowane na dłużej niż 4 miesiące (tyle podobno mogą żyć większe gatunki współczesnych ważek). 
Ciekawi mnie, czy długość życia współczesnych organizmów ma związek z ich wielkością? Czy dużo jest odstępstw od, moim zdaniem, logicznego założenia, że większym organizmom (w obrębie gromad i podgromad) "pisany" jest dłuższy żywot?

Ale wracam do larwy wielkiej praważki. Jeśli jej rozwój trwał wiele lat (organizm "zaplanowany" jako duży potrzebuje chyba więcej czasu na wykształcenie ciała i wszystkich narządów, prawda?), być może w tym tkwi jedna z poważnych przyczyn wymarcia gigantów? Możliwe, że wystąpiły jakieś "okoliczności przyrody", które unicestwiły nie tyle imagines, co larwy i/lub miejsca, w których dotąd rozwijały się latami. 
Długość życia "polskich" ważek w stadium imagines determinowana jest porami roku - przeobrażenia następują od wiosny do jesieni, ale poza wyjątkami (straszka syberyjska), dorosłe owady giną z nastaniem pierwszych przymrozków. Jednak w karbonie istniały miejsca, gdzie panował klimat gorący i wilgotny oraz prawdopodobnie nie występowały pory roku. Zatem, nie temperatura otoczenia kładła kres życiu praważek, co mogłoby nieco podeprzeć moje przypuszczenie o żywocie potencjalnie dłuższym niż kilkanaście tygodni. 
Załóżmy, że cykl życiowy jednego pokolenia gigantycznych praważek trwał 10 lat, z czego, oczywiście, znakomita większość czasu to stadium larwalne. 



Drapieżna larwa wielkiego owada, potrzebująca znacznie większej ilości pokarmu w znacznie dłuższym czasie niż mniejsze larwy ważek. Po każdej wylince larwa jest miękka, delikatna, powolna i bezbronna wobec innych drapieżników. Dopóki nie "okrzepnie" w swym nowym rozmiarze, stanowi łatwy łup, nawet dla mniejszych od niej drapieżników (np. larwy ważek).  Duże ciało potrzebuje więcej czasu na wzrost, a także na stwardnienie powłok po kolejnej wylince.
Odnoszę wrażenie, że niewielkie, wymagające mniejszej ilości pokarmu oraz czasu na rozwój, szybciej rozwijające się gatunki ważek, wręcz musiały odnieść sukces i przetrwać, być może, kosztem praważek - gigantów.
Hipotetyczne 10 lat cyklu rozwojowego przemnożone przez 100 tysięcy pokoleń to "zaledwie" milion lat. W tym czasie, teoretycznie, mogłoby dojść do obniżenia średniej wielkości ciała praważek do 10-5 cm.
Jednak nie doszło do tego w drodze ewolucji, lecz poprzez eliminację (wymarcie) gatunków, a nawet całych rodzin i rzędów nie nadążających za sytuacją, które na czas nie "znalazły" odpowiedzi (przystosowania) na m.in. coraz liczniej konkurujące z nimi ważki o rozmiarach mikrych, za to zwinniejszych.
Rozmiar ciała oraz czas i energia potrzebne na jego uformowanie - moim zdaniem, istotnie mogły wpłynąć na osłabienie pozycji. Początkowo rozmiar ciała był atutem praważek, ale gdy bardziej zaczął się liczyć czas niż wielkość ciała, większa zwinność lotu mniejszych, "oszczędniejszych" energetycznie drapieżników, do tego okazało się, że te mniejsze drapieżniki są mniej wymagające (lepiej przystosowane) do warunków środowiska, wówczas...

Hm, nie odważę się snuć tej opowieści dalej, by nie narazić się na kpiny znawców tematu. Przyznaję, jestem laikiem i, choć paleontologia, biologia, dzieje ewolucji, historia Ziemi i wiele innych dziedzin nauki są bardzo pasjonujące, to nie zdołam, nie zdążę posiąść należytej wiedzy. Moim celem jest poznanie gatunków ważek żyjących współcześnie, które sfotografowałam lub zrobię to w przyszłości.

******

Drugim, fundamentalnym powodem, dla którego ewolucja praważek nie nastąpiła w kierunku współczesnych ważek jest... systematyka.

Dopiero teraz przyjrzałam się bliżej pokrewieństwu ważek z praważkami i dotarło do mnie coś oczywistego, na co wcześniej nie zwróciłam uwagi. Zmyliło mnie określenie "praważka".
Pewnie jestem jedyną osobą, która sądziła, że praważka do przodek ważki (jak prababka  :-] ).

Wikipedia podaje:
Ważki (Odonata) – rząd drapieżnych, starych ewolucyjnie owadów. Filogeneza Odonata nie została dotychczas poznana.
Poza tym, zależnie od ujęcia systematycznego, wyróżnia się 4–5 dalszych rzędów znanych tylko z materiałów kopalnych, wśród nich wymienia się Protodonata, Protoanisoptera, Protozygoptera i Archizygoptera. 

Najstarsza znana skamieniałość należąca bezsprzecznie do owada, Rhyniognatha hirsti, pochodzi z osadów datowanych na wczesny dewon, około 396 mln lat, jednak owady prawdopodobnie wyodrębniły się jeszcze w sylurze. Na podstawie analizy wczesnych skamieniałości stwierdzono, że niektóre owady, jak np. Meganeura czy karaczany, nie różniły się znacząco pod względem anatomii ciała od współcześnie żyjących gatunków. Jednakże większość pierwotnych insektów znacznie wyewoluowała bądź wyginęła.

Patrząc na drzewo filogenetyczne owadów widzę teraz, że wszystkie owady miały wspólnego prymitywnego przodka, który pojawił się w dewonie. W permie powstał rząd żyjących do dziś dziś ważek (Odonata). Natomiast m.in. praważki (Protodonata) należały do osobnego rzędu - powstały w karbonie i wymarły w permie. Ważki i praważki miały wspólnego przodka, ale należały do różnych rzędów, zatem przeistoczenie się, ewolucja od praważki do ważki nie mogła mieć miejsca!

http://media-1.web.britannica.com/eb-media/01/1701-004-DDC52BD0.jpg
Drzewo filogenetyczne (rodowe) owadów  wg Encyklopedii Britannica


Tego samego przodka co Odonata i Protodonata posiada żyjący do dziś rząd jętek (Ephemeroptera). Twierdząc, że ważki pochodzą od praważek, równie dobrze mogłabym oczekiwać, że ważki "wyewoluują" kiedyś w jętki lub odwrotnie.
Za to zarówno ważki, praważki, jak i jętki należą do owadów o prymitywnych skrzydłach (Palaeoptera) i są to jedyne rzędy owadów z tej podgromady, które przetrwały po dzisiejsze czasy.
Cieszę się, że to zauważyłam i zrozumiałam. Dotąd nie zastanawiałam się nad tym i wydawało mi się, że olbrzymie praważki naprawdę były przodkami tych współczesnych - teraz już zapamiętam, że jednak nie!

Praważka to spolszczenie nazwy łacińskiej wymarłego rzędu owadów Protodonata, czyli proto-Odonata, nazwanego tak z powodu podobnego wyglądu i domniemanego związku z ważkami Odonata. Nazwę tę nadał w 1893 roku Charles Jules Edmee Brongniart (1859 -1899), francuski entomolog i paleontolog. Był pionierem w dziedzinie paleontologii, wniósł wielki wkład w wyjaśnianiu ewolucji owadów.
W 1932 roku rząd Protodonata został nazwany Meganisoptera i zdaje mi się, że ta nazwa jest właściwsza, choć w systematyce tych owadów często występują obie nazwy jako synonimy. Nazwę nadał Martynov, o którym internet i Wikipedia jakoś milczą.

Właśnie zauważyłam, że zespół Wikipedii informuje o zmianie warunków użytkowania oraz prosi o komentowanie w sprawie proponowanych zmian w zakresie nieujawnionych płatnych edycji...


Brak komentarzy:

Prześlij komentarz