Žijí v oceánu nějaké brouci? Krátká odpověď: Vlastně ne.

Podle některých odhadů tvoří hmyz 80 procent jmenovaných živočišných druhů. Nacházejí se po celém světě a na všech možných místech, od deštných pralesů a pouští až po (k naší nelibosti) lidské domovy a těla. Ale překvapivě je největší prostředí Země, moře, téměř bez hmyzu.

Mnoho hmyzu žije ve sladké vodě nebo blízko moře v slaných bažinách a na plážích. V rodu je také několik druhů vodních striderů Halobátykteří žijí na hladině oceánu, daleko od suché země. Halobáty jsou nejblíže mořskému hmyzu, který známe, ale ani oni ve skutečnosti nežijí v moře, jen na něm. Proč se tedy oceán nehemží hmyzem?

Hmyz pochází z korýšů

Nejpravděpodobnější vysvětlení podle článku z roku 2022 Halobátyje, že „v době, kdy se hmyz vyvinul, byla moře již dobře osídlena všemi hlavními kmeny mořských bezobratlých“. Předkové hmyzu zanechali za sebou přeplněné moře tím, že se přizpůsobili životu na souši. Dalo by se říci, že se přestěhovali ze špatného trhu práce na trh s lepšími příležitostmi.

Moderní hmyz sdílí společného předka s korýši, jako jsou krabi a krevety. Poté, co se asi před 500 miliony let vyvinuli v moři, se korýši rozšířili do obrovské řady podmořských výklenků. Dokonce i dnes plní mnoho stejných ekologických rolí v moři jako hmyz na souši. Korýši jsou okusovači rostlin, mrchožrouti a parazité větších zvířat. Krev pijící „mořské vši“ jsou pojmenovány podle hmyzu, kterému se podobají, ale ve skutečnosti jsou to vespody, druh korýšů.

Hmyz opustil moře s rostlinami

Když se hmyz před 440 miliony let vyvíjel, měl využít relativně nevyužitého výklenku: pevniny a konkrétněji suchozemských rostlin. Příbuzné skupiny živočichů, jako jsou předchůdci dnešních mnohonožek, vylézaly z moře o něco dříve než hmyz. Není však náhoda, že se hmyz objevuje ve fosilních záznamech přibližně ve stejnou dobu jako první cévnaté rostliny žijící na pevnině (skupina, která zahrnuje většinu moderních rostlin).

Starověké mnohonožky, jako je osm stop dlouhá Arthropleura, se potulovaly dnešní Evropou a Severní Amerikou asi před 344 až 292 miliony let. *Video: Když vládly obří stonožky, PBS Eons*

Evoluce rostlin a hmyzu jsou hluboce propojeny. Většina moderního hmyzu se jako potrava a úkryt spoléhá na rostliny, někdy jeden druh rostliny. Fosilní důkazy naznačují, že jak rostliny expandovaly z moře na pevninu, zvířata, která na ně spoléhala nejvíce, je následovala. A jak se rostliny diverzifikovaly a šířily po Zemi, měnil se i hmyz a získával speciální úpravy, které mu dávaly výhodu přežít daleko od moře.

Hmyz je přizpůsoben životu na souši

Mořské prostředí se vyznačuje drtivým tlakem, silnými proudy a vysokou úrovní soli, mezi jinými překážkami pro přežití. Mořští korýši, kteří jsou v moři stovky milionů let, jsou na tyto výzvy dobře přizpůsobeni. Například studie z roku 2012 o žábrách korýšů je popsala jako „multifunkční orgán“, který se používá k dýchání kyslíku a také k regulaci příjmu soli a dalších chemikálií.

Podle BBC Wildlife Magazine„protože hmyz se téměř jistě vyvinul na souši, mnoho z jeho adaptací, od reprodukce po fyziologii příjmu potravy a dýchání, je přizpůsobeno pozemské existenci. Dokonce ani hmyz, který žije velkou část svého života ve sladké vodě, se nemůže příliš vzdálit od suché země.“ Jak se mořští předci hmyzu přizpůsobili svému novému domovu, ztratili vlastnosti, které již nebyly nutné, a získali nové.

Na rozdíl od korýšů si hmyz vyvinul systém příjmu kyslíku malými otvory v těle. To je pro dýchání vzduchu účinnější než žábry. Podle jedné velké hypotézy se žábry raného hmyzu, které se již nepoužívaly k dýchání, staly křídly. Let byl další zásadní adaptací, protože pomáhal hmyzu snadno cestovat po souši a do vysokých míst, jako jsou koruny stromů. A pro maximální stabilitu na souši se počet nohou korýšů snížil na šest hmyzu.

Makrofotografie potápějícího se zvonečka ponořeného pod vodou, ulpívajícího na tenkých jehličkovitých zelených listech vodní rostliny. Pavouk je umístěn pod velkou, průsvitnou vzduchovou bublinou, kterou uvěznil pod hedvábnou sítí, s menší, třpytivou bublinou vzduchu viditelnou na jeho břiše. Voda má temně zelený nádech a drobné částečky jsou suspendovány v okolním prostředí. — I když to není technicky hmyz, žije potápěčský zvonek nebo vodní pavouk téměř výhradně pod vodou. *Obrázek: Oxford Scientific / Getty Images*

Existuje mnoho dalších příkladů vlastností, které hmyzu umožňují ovládat pozemní prostředí, ale pod mořem by nebyly tak užitečné. Mnoho hmyzu má specializované ústní ústrojí pro sání rostlinných šťáv nebo žvýkání listů. Většina z nich prochází životním cyklem zvaným úplná metamorfóza, která jim pomáhá vypořádat se se sezónní dostupností potravin. Tentýž hmyz dokáže v létě žvýkat listy jako housenka, spát zimu jako kukla a na jaře usrkávat květinový nektar jako motýl.

Ztráta těchto vlastností a vyvíjející se oceánské adaptace by mohly představovat neúměrné náklady na čas a energii. To platí zejména vzhledem k tomu, že korýši nikdy neztratili svůj monopol nad mořem. Pro hmyz může být lepší zůstat tam, kde je, než se snažit konkurovat mořským korýšům.

Hmyz je jedním z velkých úspěchů evoluce

Předkové hmyzu pocházeli z moře. Ale jejich dlouhý vývoj na souši je možná učinil příliš specializovanými na to, aby se na něj snadno adaptovali.

Pro srovnání se můžeme podívat na několik druhů korýšů žijících na pevnině: vši (také nazývaní pillbugs) a některé kraby. Jsou úspěšné ve specifických výklencích na souši, ale hmyz je mnohem všestrannější a rozšířenější. Suchozemští korýši se ve srovnání s hmyzem pohybují pomalu. Nemohou létat a vyžadují vlhké prostředí, protože dýchají žábrami. Někteří se stále rozmnožují v moři, takže od něj nemohou žít příliš daleko. Suchozemského kraba na hoře nenajdete o nic víc, než byste našli hmyz v korálovém útesu.

Oceánské bydlení Halobáty mohou být odlehlé, ale jsou také pozoruhodným úspěchem samy o sobě. Jsou jediným živočichem, který žije výhradně na hladině oceánu, a navíc „jedním z nejrozšířenějších organismů na světě“. To říká hodně o tom, jak neuvěřitelně přizpůsobivý hmyz je. S oceánem nebo bez něj se hmyzu daří.

V Zeptejte se nás na cokolivPopular Science odpovídá na vaše nejbizarnější a mysl drásající otázky, od každodenních věcí, které jste vždy přemýšleli, až po bizarní věci, které vás nikdy nenapadlo se zeptat. Máte něco, co jste vždy chtěli vědět? Zeptejte se nás.