La evolución de las alas no solo permitió que los insectos antiguos se convirtieran en las primeras criaturas de la Tierra en volar, pero también impulsó su ascenso para convertirse en una de las grandes historias de éxito de la naturaleza, según un nuevo estudio.

Comprende hasta 10 millones de especies vivas, Hoy en día, los insectos se pueden encontrar en los siete continentes y habitan en todos los nichos terrestres imaginables. Pero según el registro fósil, eran escasos antes de hace unos 325 millones de años, superados en número por sus primos artrópodos, los arácnidos (arañas, escorpiones y ácaros) y miriápodos (ciempiés y milpiés).

El fósil de insecto más antiguo confirmado es el de un insecto sin alas, criatura parecida a un pez plateado que vivió hace unos 385 millones de años. No es hasta unos 60 millones de años después, durante un período de la historia de la Tierra conocido como Pensilvania, que los fósiles de insectos se vuelvan abundantes.

"Ha habido bastante misterio sobre cómo surgieron los insectos por primera vez, porque durante muchos millones de años no tenías nada, y luego, de repente, una explosión de insectos, "dijo la primera autora del estudio, Sandra Schachat, estudiante de posgrado en la Escuela de la Tierra de Stanford, Energía y Ciencias Ambientales (Stanford Earth).

Se han propuesto muchas ideas para explicar esta curiosa laguna en el registro fósil de insectos, que los científicos han denominado Hexapod Gap.

Según una hipótesis popular, El tamaño y la abundancia de los insectos estaban limitados por la cantidad de oxígeno disponible en la atmósfera terrestre durante el período Devónico tardío.

La evidencia más sólida para esta teoría es un modelo de oxígeno atmosférico durante los últimos 570 millones de años que desarrolló el fallecido geólogo de Yale, Robert Berner, al comparar las proporciones de oxígeno y carbono en rocas y fósiles antiguos.

Según el modelo de Berner, el nivel de oxígeno atmosférico hace unos 385 millones de años durante el inicio de la Brecha Hexapod estaba por debajo del 15 por ciento, tan bajo que los incendios forestales hubieran sido insostenibles. (Para comparacion, La concentración de oxígeno atmosférico actual es de alrededor del 21 por ciento).

Otra posibilidad es que los insectos fueran abundantes antes de hace 323 millones de años, pero no aparecen en el registro fósil porque los tipos de sedimentos terrestres capaces de preservarlos no sobrevivieron.

No hay excusas

En el nuevo estudio, publicado esta semana en la revista Royal Society Proceedings B, Schachat y sus colegas probaron ambos argumentos:que los insectos con poco oxígeno limitaban o que las rocas no estaban bien para preservar los fósiles. Primero, el equipo actualizó el modelo de Berner de casi una década utilizando registros de carbono actualizados.

Cuando hicieron esto, la caída en el oxígeno atmosférico durante el Devónico tardío desaparece. “Lo que muestra este estudio es que se puede descartar la inhibición ambiental por bajo nivel de oxígeno porque no es compatible con los datos más actuales, ", dijo el coautor del estudio y paleontólogo de la Tierra de Stanford, Jonathan Payne.

Para probar la hipótesis de las "rocas malas", El equipo analizó una base de datos pública de tipos de rocas de América del Norte para diferentes períodos de la historia de la Tierra y no encontró nada inusual en los sedimentos del Devónico tardío. "Las rocas podrían haber contenido fósiles de insectos. El hecho de que no lo hagan indica la escasez de insectos durante este período es real y no solo un artefacto de mala suerte con la conservación, "dijo Schachat, quien también es miembro de la Institución Smithsonian en Washington, CORRIENTE CONTINUA.

Un efecto transformador

No solo las dos explicaciones más populares para la brecha de hexápodos parecen no estar fundamentadas, los científicos dijeron que un estudio del registro fósil de insectos sugiere que el Hexapod Gap en sí mismo podría ser una ilusión.

Como parte del nuevo estudio, el equipo reexaminó el antiguo registro fósil de insectos y no encontró evidencia directa de alas antes o durante el Hexapod Gap. Pero tan pronto como aparecieron las alas hace 325 millones de años, los fósiles de insectos se vuelven mucho más abundantes y diversos.

"El registro fósil se ve exactamente como se esperaría si los insectos fueran raros hasta que desarrollaron alas, momento en el que aumentaron muy rápidamente en diversidad y abundancia, "Dijo Payne.

Schachat dijo que es notable que los dos primeros insectos alados en el registro fósil sean un insecto parecido a una libélula y un insecto parecido a un saltamontes. Estos representan los dos grupos principales de insectos alados:las libélulas tienen "alas viejas, "que no pueden doblar sobre el abdomen, y los saltamontes tienen "alas nuevas, "que son plegables.

"Los dos primeros insectos alados del registro fósil son tan diferentes entre sí como cabría esperar, "Dijo Schachat." Esto sugiere que, una vez que se originaron los insectos alados, se diversificaron mucho, muy rápidamente. Tan rápido que aparece su diversificación, desde una perspectiva geológica y la evidencia disponible en el registro fósil, haber sido instantáneo ".

Nuevos nichos

Ser los primeros y únicos animales capaces de volar habría sido extremadamente poderoso. El vuelo permitió a los insectos explorar nuevos nichos ecológicos y proporcionó nuevos medios de escape. "De repente, su abundancia puede aumentar porque puede alejarse de sus depredadores mucho más fácilmente, ", Dijo Schachat." También puedes comer las hojas que están en la parte superior de un árbol sin tener que subir todo el árbol ".

Los insectos voladores también podrían crear nichos que no existían antes. "Imagina un insecto omnívoro que vuela a la copa de los árboles para alimentarse, "Dijo Schachat." De repente, hay un nicho para un depredador que puede volar hasta la copa del árbol para comerse ese insecto. Las alas permitieron a los insectos expandir el conjunto de nichos que se pueden llenar. Realmente fue revolucionario ".

Si bien el nuevo estudio vincula la evolución del vuelo con la ascensión de insectos, plantea nuevas preguntas sobre cómo y por qué desarrollaron alas en primer lugar, dijo el coautor del estudio Kevin Boyce, profesor asociado de ciencias geológicas en Stanford Earth. "En el Devónico, solo había unos pocos insectos, todo sin alas, "Dijo Boyce." Pero sales por el otro lado y tenemos vuelo. ¿Qué pasó en el medio? Buena pregunta."