为什么昆虫在海洋环境中如此罕见

　　昆虫是地球上成功的生物，因为它们的物种多样性、全球生物量和对生态系统的影响。它们通常被归类为节肢动物门中的独立门。它们占陆地动物生物量的大部分，并对全球生态系统产生重大影响。

　　然而，它们的丰富程度与它们在海洋中惊人的稀有程度相匹配。尽管它们的生物祖先来自海洋，但很少有昆虫生活在那里。这是一个广泛存在的科学谜团，科学家们多年来一直试图解开它。

　　东京都立大学的科学家提出了一个理论，解释为什么昆虫在海洋环境中如此罕见。他们之前表明，昆虫获得了一种独特的化学方法来硬化外壳，利用分子氧和一种称为多铜氧化酶-2（MCO2）的酶。这在海洋中对它们不利，同时给陆地带来了好处，使MCO2处于昆虫生态进化的中心。

　　由助理教授Asano领导的东京都立大学的研究人员提出了一种基于进化遗传学的方法。

　　分子系统发育学的最新进展表明，甲壳类动物和昆虫是泛甲壳动物家族的成员，昆虫是离开海洋适应陆地的一个分支。

　　它们共同的一个基本特征是外骨骼由蜡层和坚硬的角质层组成。

　　在早期的研究中，同样的研究人员证明，当昆虫适应陆地条件时，它们进化出一种特殊的基因，产生多铜氧化酶-2（MCO2），这有助于它们角质层的氧气硬化。

　　角质层的儿茶酚胺在MCO2介导的过程中被分子氧氧化，MCO2将其转化为结合并硬化表面的物质。另一方面，甲壳类动物利用海水中的钙来硬化角质层。

　　根据该团队的说法，空气中氧气的可用性使该地区更适合昆虫。由于缺氧和大量进化得更好的物种，海洋现在是一个恶劣的环境。

　　一种不仅具有保护作用而且重量轻的生物材料是通过MCO2途径使角质层硬化和干燥而产生的。这可能就是为什么昆虫进化出攀爬植物、滑翔并最终飞行的技能，使它们能够四处移动，填补过去一直空缺的生态空白。

　　根据科学家的说法，MCO2的存在可能是昆虫的一个显著特征：“没有MCO2，就没有昆虫。”这项研究旨在揭示角质层硬化在昆虫进化和地球化中的潜在作用。

　　结论表明，昆虫的出现是地球生命进化中的一个重要事件。然而，昆虫进化与角质层形成的分子机制之间的关系尚待充分探索。

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