Kategorie:

Skąd pochodzą owady i jak wpływają na nasze życie?

Owady, zwane też insektami, to najliczniejsza grupa zwierząt. Nie tylko bezkręgowych, ale w ogóle wszelakich. Na Ziemi żyje wiele osobników, jak również sama liczebność owadzich taksonów robi wrażenie. Podobnie imponująca jest też ich biomasa. Zamieszkują rozmaite miejsca w środowiskach lądowych, w postaci larwalnej bardzo często pływają lub dryfują w zbiornikach wodnych, a latające formy dorosłe wypełniają przestrzeń w powietrzu, stosunkowo blisko gruntu.

Owady – kształty i rozmiary

Sześcionożne stawonogi, jakimi są owady – i w czym odróżniają się ośmioodnóżowych pajęczaków czy posiadających wiele odnóży wijów i skorupiaków – wykazują niezwykłe zróżnicowanie morfologiczne. Mają przeróżne rozmiary i kształty. Bywają krępe, podłużne, wysokie, niskie. Wtórnie bezskrzydłe lub uskrzydlone, z dwiema parami skrzydeł albo z jedną, jeśli druga uległa zanikowi lub przekształceniu w pokrywy – jak u chrząszczy – czy w przezmianki, co z kolei charakteryzuje muchówki. Ze zredukowanymi czułkami albo wręcz przeciwnie – niezwykle rozbudowanymi, o fantazyjnie pozwijanych sekwencjach złożonych z wielu członków. Odmienne mogą być również aparaty gębowe owadów. Niektóre są gryzące, jak u prostoskrzydłych (np. pospolitych koników polnych), inne gryząco-ssące, spotykane u pszczół. Motyle układają swój aparat w ssącą rynienkę, muchy mają liżący sposób pobierania pokarmu, pchły czy komary kłująco-ssący, a bolesne ukąszenie bąka następuje po ataku aparatu tnąco-liżącego. Dywersyfikacja w strategiach pokarmowych uczyniła więc szczęki czy żuwaczki owadów bardzo różnorodnymi, zależnie od rzędu, rodziny, a nawet gatunku.

Przeczytaj także: Czy płeć biologiczna nie istnieje? Ile jest płci? Fakty i mity na temat płci

Owadzie wzory i kolorystyka to dla ludzkiego oka również niezwykle różnorodne ubarwienia, bywa że zależne od płci, prezentujące dymorfizm płciowy. Sama płeć natomiast jest u owadów determinowana na różne sposoby, w tym systemem z żeńską heterogametyką (dwa różne chromosomy płci determinują płeć żeńską) i męską heterogametyką (odmienne chromosomy płciowe doprowadzą do powstania osobnika płci męskiej) oraz płcią zależną od liczby chromosomów – niezapłodnione jajo z pojedynczym (haploidalnym) genomem rozwija się w samce, a zapłodnione (diploidalne) w samice. Hermafrodytyzm (wytwarzanie gamet męskich i żeńskich u jednego osobnika lub zdolność do zmiany płci) jest u insektów zjawiskiem niezbyt powszechnym.

Błonkówki. Za: Hans Benn, Pixabay

Ewolucja owadów – skąd pochodzą insekty?

Wygląda na to, że owady wyewoluowały jako oddzielna grupa prawie pół miliarda lat temu. Stało się to podczas kolonizacji środowisk lądowych przez wodne wcześniej stawonogi, mniej więcej równolegle do eksploracji ziemi przez rośliny. Zdolność lotu wśród insektów pojawiła się z grubsza 70 milionów lat później. Wiele z nich wtórnie utraciła skrzydła (czyli już po ich wyewoluowaniu), a część powróciła też z powrotem na łono środowiska wodnego.

Przeczytaj także: Ewolucja, życie i zagrożenia ptaków

Jak to się stało, że wodne wcześniej stawonogi zaadaptowały się tak, by móc oddychać tlenem atmosferycznym? To pytanie może zajmować umysł podobnie jak rozważania na temat rybich uchyłków jelit i ewolucji płuc u kręgowców. Istnieje koncepcja, według której tchawki – stanowiące układ oddechowy u insektów czy wijów – mają ewolucyjne pokrewieństwo ze skrzelami, na co wskazują dowody embriologiczno-genetyczne: powstawanie z bliskich sobie zawiązków oraz ekspresja genów homologicznych w tchawkach i skrzelach, odpowiedzialnych za ich rozwój.

Ważka. Za: Guentherlig, Pixabay

Owady – systematyka i bioróżnorodność

Grupę owadów reprezentuje wiele rzędów. Najpopularniejsza systematyka wyróżnia m.in.: błonkówki (w tym pszczoły), wciornastki (do których należą te drobniutkie, przecinkowatego kształtu owady, jakie nie raz spadają na nas podczas spacerów i wyglądają na pierwszy rzut oka jak drobiny kurzu), ważki (z angielska zwane zdecydowanie bardziej wymownie, bo dragonfly, czyli smocza mucha), spopularyzowane przez tematykę symbiotycznego mikrobiomu termity, prostoskrzydłe, które słusznie kojarzą się z pasikonikami, sieciarki (pewnie nie raz wleciała wam do domu zielona, podłużna „muszka” o gęstym użyłkowaniu skrzydeł), pluskwiaki (szczęśliwy ten, kto nigdy nie miał do czynienia z pluskwą domową), motyle, modliszki, efemeryczne jętki, krępe chrząszcze czy wreszcie muchówki, z upierdliwymi komarami bądź plujkami na czele.

Przeczytaj także: Czy wilki i psy są bądź mogą być roślinożerne?

Pominąwszy kłopotliwe zagadnienie definicji gatunku, szacuje się że współcześnie owady liczą sobie od kilku do nawet 30 milionów gatunków, przy czym aż tak wysokie zróżnicowanie wydaje się być mało prawdopodobne, choć gdyby okazało się prawdą, to też mało który entomolog (entomologia to dziedzina biologii zajmująca się owadami) by się wtedy zdziwił. Ogólna gigantyczna różnorodność biologiczna owadów to jedno, jednak warto odnotować, że według badań obserwacyjnych spada ich liczebność w niektórych regionach świata, co może mieć związek z zanieczyszczeniem światłem, nieprawidłowym stosowaniem środków ochrony roślin, urbanizacją bądź też epidemiami wśród owadów, np. pszczół.

Pluskwiaki. Za: Ulrike Leone, Pixabay

Rola owadów w przyrodzie

Zróżnicowanie owadów sprawia, że pełnią też rozmaite funkcje w ekosystemach, wchodzą we wszelkiego typu interakcje ekologiczne, koewoluują z innymi organizmami. Są zarówno drapieżnikami (niejednokrotnie inną dietę mają w stanie larwalnym i dorosłym) jak i ofiarami, a także saprofagami. Mogą pasożytować lub cierpieć na choroby pasożytnicze. Wchodzą w relacje symbiotyczne, czerpiąc z obecności innych organizmów, często dając coś również w zamian. W przypadku owadów zapylających od wielu lat zachodzi koewolucja z roślinami, czasem skutkująca niezwykłym zacieśnieniem wzajemnego rozwoju i następowania pokoleń, jak to się stało z figami i bleskotkami. Niektóre gatunki owadów wytworzyły też niezwykłe zjawiska etologiczne-społeczne, występujące u mrówek, pszczół czy termitów.

Przeczytaj także: Jakie zwierzęta zamieszkują Biebrzański Park Narodowy?

Z perspektywy człowieka, zależnie od tego jaką rolę owady pełnią wobec ludzkiej działalności, mówi się o owadach pożytecznych oraz o szkodnikach. Te drugie niszczą przede wszystkim uprawy, czy to przez zjadanie części roślin czy też przenoszenie na nie bakterii i wirusów roślinnych. Straty związane z ich aktywnością ogranicza się poprzez stosowanie środków ochrony roślin (których nadużycie grozi z kolei niepożądanym wpływem na inne, nieszkodliwe insekty). Na tym jednak nie kończy się negatywne oddziaływanie owadów – niszczą też zmagazynowane surowce. Przenoszą patogeny na ludzi i zwierzęta, jak również do żywności. Komar może przekazać człowiekowi zarodźce malarii, pchła dżumę czy tyfus. Wśród owadów pożytecznych natomiast wymienić można: zapylacze, w tym zwłaszcza błonkówki i motyle; owady drapieżne polujące na szkodniki; owady hodowlane na czele z jedwabnikiem morwowym.

Muchówka. Za: Abdou Moussaoui, Pixabay

Owady w kryminalistyce

Biologia kryminalistyczna czy sądowa to dziedziny typowo aplikacyjne, nastawione na pragmatyczne wykorzystywanie wiedzy w celu rozwiązywania konkretnych problemów. Czerpią na przykład z genetyki molekularnej do rozpoznawania śladów genetycznych konkretnych osób, z anatomii, jak przy uszkodzeniach ciała, z toksykologii choćby w przypadku otruć. Ciekawym tego wątkiem jest entomologia kryminalistyczna, której eksperci na podstawie aktywności czy etapu rozwoju owadów wnioskują o pewnych okolicznościach dotyczących wymagających rozwikłania zdarzeń.

Przeczytaj także: Skąd się bierze kanibalizm u ludzi?

Od strony naukowej tematem tym zajmuje się dr hab. i prof. UAM Szymon Matuszewski wraz z Anną Mądrą-Bielewicz, pracujący w Laboratorium Kryminalistyki Wydziału Prawa i Administracji Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu (UAM) – nie tylko na wydziałach stricte ścisłych i przyrodniczych prowadzi się tego typu jednostki. Poznańscy biolodzy kryminalistyczni odkryli, że żerujące na padlinie chrząszcze – padlińce pospolite – wydzielają oraz wydalają w miejscu, gdzie żerują, co prowadzi do powstania naleciałej masy, podniesienia się temperatury i poprawy bytności ich larw. Szybszy wzrost form larwalnych, przy nieuwzględnieniu korekty wynikającej z powyższego, może natomiast doprowadzić do błędnego szacunku czasu zgonu organizmu, na którym je odnaleziono. Dlatego też takie niuanse entomologiczne mogą mieć w przyszłości przełożenie na standaryzację w biologii kryminalistycznej.

Chrząszcze. Za: Ron van den Berg, Pixabay

Insekty dnia codziennego

Stykając się z owadami na co dzień – choć w mniejszym stopniu, to również w dużych miastach – możemy samym sobie umilić kontakt z nimi przez obserwację ich zachowań, próby odróżniania jednych grup od kolejnych (na przykład chrząszczy od pluskwiaków), przez wyobrażenie sobie albo poszukanie, co złego, obojętnego lub dobrego względem nas robią w naszym otoczeniu, odróżnienie samca od samicy albo dostrzeżenie w jaki sposób ten czy inny insekt bezpośrednio pobiera pokarm. Jest to z pewnością ciekawsze i bardziej konstruktywne podejście od powszechnego w Internecie reagowania na zdjęcia owadów memami i gifami z podpisem „kill it with fire”.

Artykuł napisałem we współpracy z Uniwersytetem im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.

 

Literatura
Czesław Błaszak. „Zoologia. Stawonogi. Tom 2, część 2”. PWN (2012).
Barbara Wilkaniec. „Entomologia Stosowana”. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego (2012).
Matuszewski, Szymon, and Anna Mądra-Bielewicz. „Heat production in a feeding matrix formed on carrion by communally breeding beetles”. Frontiers in zoology (2021).
Misof, Bernhard, et al. „Phylogenomics resolves the timing and pattern of insect evolution”. Science (2014).
Franch-Marro, Xavier, et al. „Association of tracheal placodes with leg primordia in Drosophila and implications for the origin of insect tracheal systems”. Development (2006).
Hanna, Lisa, and Aleksandar Popadić. „A hemipteran insect reveals new genetic mechanisms and evolutionary insights into tracheal system development”. Proceedings of the National Academy of Sciences (2020).
Stork, Nigel E. „How many species of insects and other terrestrial arthropods are there on Earth?” Annual review of entomology (2018).
Blackmon, Heath, Laura Ross, Doris Bachtrog. „Sex determination, sex chromosomes, and karyotype evolution in insects”. Journal of Heredity (2017).

 

 

bioksiążka

 

Najnowsze wpisy

`

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *