steenvliegen :of Wat is het nut van een halve vleugel ?


 

 

HET NUT VAN EEN HALVE VLEUGEL

vleugels bij insekten

“What good is half an eye ? Wat kan je met een halve vleugel ? “

De evolutie zorgt geregeld voor hoofdbrekens. (Zeker wanneer creatonisten en ID zich ermee gaan bemoeien en nog niet volledig beantwoordbare vragen gaan stellen )

Hoe ontstaat, bijvoorbeeld, een oog ? (vragen de creationisten )

Wat met een half oog ? Wat met vleugels ( bij bijvoorbeeld insecten ) Met halve vleugels kan men niet vliegen . Kleine vleugels kunnen niet gebruikt worden om te vliegen.Dat er” ineens “(= saltatie ) grote vleugels ontstaan, is (gradualistisch evolutionair ) bijna ondenkbaar….

Waaruit zijn dan de grote vleugels, waarmee gevlogen kan worden, geëvolueerd ?

Op deze laatste prangende vraag werd in het vakblad Science een afdoend antwoord gegeven.

Marden, J.H. and M.G. Kramer. 1994. Surface-skimming stoneflies: a possible intermediate stage in insect flight evolution. Science 266, 427-430.

Dat volgde uit de studie van steenvliegen, primitieve insekten die bijna niet kunnen vliegen, hoewel ze tamelijk grote vleugels hebben. Ze ontberen echter de spieren om met die vleugels hun grote lichaam omhoog te bewegen.

Door het kleiner knippen van hun vleugels konden biologen aantonen dat kleine vleugeltjes een nut hadden bij het voortbewegen van de insekten over het wateroppervlak. Zelfs hele kleine vleugeltjes vergemakkelijkten het over het water schaatsen van de insekten. Een effekt dat bleef toenemen met de grootte van de vleugels.

Er wordt dus verondersteld dat op deze manier een geleidelijke overgang kon worden gerealizeerd van geen vleugels tot vleugels die groot genoeg waren om van het wateroppervlak op te stijgen.

Meteen ontstond een mekanisme waarmee insekten van het landoppervlak konden opstijgen.

En had de evolutie -biologie een raadsel minder.

 

http://www.personal.psu.edu/jhm10/project2.html

Evolution of insect flight: a stepwise model based on weight-supported locomotion on the surface of water

Since Darwin’s time, complex features such as the vertebrate eye and the ability to fly have posed a particular challenge for evolutionary biology. How can complex traits evolve in a stepwise fashion when it is unclear what function or selective advantage can be derived from “half an eye” or a “nub of a wing”? In the case of insect flight, the challenge is to explain how a flight-capable creature, with its complex interrelated nerves, muscles, articulations, and wings, evolved from nonflying ancestors. We have discovered that certain stoneflies use their wings to skim across water surfaces (i.e. nonflying two-dimensional aerodynamic locomotion). These surface-skimming stoneflies do not need to generate total weight support, and they demonstrate a pathway for gradual evolution beginning with rudimentary stages of wings and muscles, all the way to fully weight-supported “true” flight. My students and I have traveled the world (Australia, Chile, Europe) to survey the behavioral and mechanical diversity of stonefly locomotion, and we have constructed a molecular phylogeny to examine the evolutionary history of these traits across the entire order of Plecoptera. As a result of these studies, we now have a reasonably well supported synthetic theory for how flight originated in insects.

Speed increases as the amount of contact with water decreases in stoneflies that use their wings to move across the surface of water. Our work has shown that insect flight may have evolved gradually along such a series of stages of wing propelled locomotion on the surface of water. Samples sizes refer to the number of species that we have studied that use each of these forms of locomotion.

Publications resulting from this project to date:

Marden, J.H. and M.G. Kramer. 1994. Surface-skimming stoneflies: a possible intermediate stage in insect flight evolution. Science 266, 427-430.

Marden, J.H. 1995. Flying lessons from a flightless insect. Natural History 104 (2), 4-8

Marden, J.H. and M.G. Kramer. 1995. Locomotor performance of insects with rudimentary wings: sailing on water versus gliding in air. Nature 377, 332-334.

Marden, J.H. How insects learned to fly. The Sciences 35, 26-30.

Marden, J.H. and M.G. Kramer. 1995. Plecopteran surface-skimming and insect flight evolution – reply. Science 270, 1685.

Kramer, M.G. and J.H. Marden. 1997. Almost airborne. Nature, 385, 403-404.

Marden, J.H., B.C. O’Donnell, M.A. Thomas, and J.Y. Bye. 2000. Surface-skimming stoneflies and mayflies: the taxonomic and mechanical diversity of two-dimensional aerodynamic locomotion. Physiological and Biochemical Zoology 73, 751-764.

Thomas, M.A., K.A. Walsh, M.R. Wolf, B.A. McPheron, and J.H. Marden. 2000. Molecular phylogenetic analysis of evolutionary trends in stonefly wing structure and locomotor behavior. Proceedings of the National Academy of Science 97:13178-13183.

Marden, J.H. and M.A. Thomas. 2003. Rowing locomotion by a stonefly that possesses the ancestral pterygote condition of co-occurring wings and abdominal gills. Biological Journal of the Linnean Society 79: 341–349.

Marden, J.H. 2003. The surface-skimming hypothesis for the evolution of insect flight. Proceedings of the 2nd International Congress of Paleoentomology. Acta Zoologica Cracoviensia. 46: 73-84.

Hagner-Holler, S., A. Schoen, W. Erker, J.H. Marden, R. Rupprecht, H. Decker, T. Burmester. 2004. A respiratory hemocyanin from an insect. Proceedings of the National Academy of Sciences 101: 871-874.

Hagner-Holler, S., Pick, C., Girgenrath,S., Marden, J.H., and Burmester, T. 2007. Diversity of stonefly hexamerins and implication for the evolution of insect storage proteins. Insect Biochem. Mol. Biol. 37:1064-74

Marden, J.H. 2008. Evolution and physiology of flight in aquatic insects. In: Aquatic Insects: Challenges to Populations, ed. J. Lancaster. CABI Press.

Marden, J.H. 2012. Reanalysis and experimental evidence indicates that the earliest trace fossil of a winged insect was a surface-skimming neopteran. Evolution, in press. DOI: 10.1111/j.1558-5646.2012.01743.x

Quick-time movies of Surface-skimming Stoneflies

Return to Marden’s main page

‘Vliegvermogen van insecten ontstond uit zwembeweging’

4mei 2011

http://www.nu.nl/wetenschap/2506917/vliegvermogen-van-insecten-ontstond-zwembeweging-.html

Vliegende insecten profiteren met de bewegingen van hun vleugels van dezelfde natuurwetten als vissen die hun vinnen bewegen. Dat hebben Amerikaanse wetenschappers vastgesteld.

Fruitvliegjes en andere insecten maken bij hun vliegbewegingen gebruik van dezelfde krachten als dieren die zich in het water voortbewegen.

fruitvlieg in volle vlucht

Swimming led to flying, physicists say

Researchers used computers to simulate a fruit fly’s in-air maneuvers to demonstrate the theory that swimming led to flying.

Daaruit valt op te maken dat het vermogen om te vliegen van sommige insecten in de loop van de evolutie ontstond uit zwembewegingen. Dat meldt nieuwssite Physorg.com op basis van onderzoek aan de Universiteit van Cornell.

Zwembewegingen

De onderzoekers kwamen tot hun bevindingen door videobeelden van vliegende insecten te bestuderen en de bewegingen van de dieren nauwkeurig in kaart te brengen. Uit het onderzoek bleek dat de insecten ‘zwembewegingen’ maakten in de lucht.

Tot nu toe gingen wetenschappers er vanuit dat het vermogen om te vliegen puur tot stand kwam door zogenaamde liftkracht, waarbij kracht loodrecht op de richting van de vliegrichting wordt uitgeoefend.

Peddelen

Uit de analyse van de Amerikaanse wetenschappers blijkt echter dat vliegende insecten in de lucht ook ‘peddelende’ bewegingen maken met hun vleugels, net als dieren in het water. Bij deze bewegingen wordt zogenaamde slepende wrijving opgewekt.

De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Physical Review Letters.

Hordes

“Vroeger dachten we dat er bij de overgang van zwemmen naar vliegen enkele evolutionaire hordes moesten worden genomen”, verklaart hoofdonderzoeker Itai Cohen.

“Onze bevindingen suggereren echter dat deze tussenstappen niet nodig zijn bij de transitie van zwemmen naar vliegen”, aldus de wetenschapper.

More information: Paddling Mode of Forward Flight in Insects, Phys. Rev. Lett. 106, 178103 (2011), http://prl.aps.org … /i17/e178103

http://tolweb.org/tree?group=Plecoptera

C. Riley Nelson © 1996 C. Riley Nelson

plecoptera2

The root of the current tree connects the organisms featured in this tree to their containing group and the rest of the Tree of Life. The basal branching point in the tree represents the ancestor of the other groups in the tree. This ancestor diversified over time into several descendent subgroups, which are represented as internal nodes and terminal taxa to the right.

You can click on the root to travel down the Tree of Life all the way to the root of all Life, and you can click on the names of descendent subgroups to travel up the Tree of Life all the way to individual species.

For more information on ToL tree formatting, please see Interpreting the Tree or Classification. To learn more about phylogenetic trees, please visit our Phylogenetic Biology pages.

Containing group: Neoptera
en45-0709_1

Phylogenetic System and Zoogeography of the Plecoptera

°

PLECOPTERA /STEENVLIEGEN

plecoptera

http://www.devliegvisser.nl/stvlieg.html

Foto’s van Steenvliegen

De Zuid Afrikaanse Steenvlieg

Alles over de Steenvlieg in het Duits

American Stonefly Web Page

Gif plaatjes van insekten

Stonefly Swap ’98

Stonefly Swap

De steenvliegen vormen een kleine orde hemimetabole insecten, met primitieve in- en uitwendige kenmerken, Als enige groep insecten behoren zij tot de superorde Perloidea. Net als bij de eendagsvliegen dateert de oorsprong van de steenvliegen van lang vervlogen tijden, hetgeen is gebleken uit talrijke vondsten van fossielen uit de Perm en de Trias. Daarin bevinden zich sporen van gevleugelde insecten die in het algemeen, maar vooral wat betreft de bouw van hun vleugels, sterk overeenkomen met de huidige steenvliegen

Er zijn meer dan 2000 recente soorten

De levenscyclus van de Plecoptera stemt overeen met die van andere groepen primitieve insecten: de larvenstadia en het volwassen stadium vinden plaats in twee volkomen gescheiden milieus, resp. water en op de grond of in de lucht .Ook in dat opzicht lijken ze dus sterk op ééndagsvliegen.

Volwassen steenvliegen kunnen vliegen; ze hebben twee paar goed ontwikkelde vleugels die er vliezig en enigszins doorschijnend uitzien. De vleugels vertonen een dicht netwerk van aderen. Het eerste paar is iets langer, smaller en steviger dan het tweede paar. In rust legt de steenvlieg deze vleugels plat op zijn rug. Zo bedekt hij het tweede paar vleugels dat kwetsbaarder is en als een waaier kan worden opgevouwen.

Op de kop hebben steenvliegen een paar stevige, draadvormige voelsprieten, twee goed ontwikkelde samengestelde ogen en drie ocelli. De laatste vormen een driehoekje op het achterhoofd. Het borststuk is gedrongen terwijl het achterlijf rolrond of enigszins afgeplat is. Aan het eind bevinden zich nog twee cerci; deze zijn gewoonlijk lang en bestaan uit meer leden, ze lijken sprekend op de antennes.

De poten zijn goed ontwikkeld; van het eerste paar tot het derde paar worden ze geleidelijk kleiner. Elke poot eindigt in een paar scherpe klauwtjes.

Ondanks dat steenvliegen behoorlijk grote vleugels hebben, voelen ze zich maar matig thuis in de lucht, ze vliegen traag en onbeholpen, daarentegen zijn ze onverwacht goed en snel ter been. Vaak kan men ze met grote snelheid over bomen, takken of stenen zien hollen

De afmetingen van steenvliegen lopen sterk uiteen. Er zijn zeer kleine soorten, die niet langer worden dan enkele millimeters, en forse vertegenwoordigers met een lengte van 2-3 cm en een spanwijdte van de vleugels die wel 7 cm kan bedragen.

De meeste steenvliegen leven in bergachtige of heuvelachtige streken, ze houden van een rijke vegetatie en stellen ook de aanwezigheid van water op prijs. Steenvliegen zijn kalme en betrekkelijk luie dieren. Ze brengen het grootste deel van de dag in ledigheid door, ze zitten roerloos op boomstronken, rotsen en bladeren, of op kiezelstrandjes in de nabijheid van water

Ze beginnen pas iets te ondernemen in de ochtend- en avondschemering

Evenals ééndagsvliegen is ook volwassen steenvliegen geen lang leven beschoren. Het imago leeft een aantal dagen, in het uiterste geval vijf weken.

Bij de meeste steenvliegen is de mond min of meer verdwenen, net als ééndagsvliegen zijn ze niet tot staat voedsel tot zich te nemen. Toch geldt dit niet voor alle soorten, sommige voeden zich met zachte plantedelen , zoals bladeren en spruiten, of schrapen algen van stenen of boomschors

Volwassen steenvliegen hebben één belangrijke taak, ze moeten zorg dragen voor de voortplanting. Volwassen steenvliegen besteden in hun korte bestaan het grootste deel van de tijd en de energie aan het zoeken naar een partner.

Fossil Insect Classification
Class Insecta and Subphylum Hexapoda
Page within: Tree of Life
Also see Phylum Arthropoda
mayfly-fossilmayfly-fossil2mayfly-wingbeats

Over tsjok45
Gepensioneerd . Improviserend jazzmuzikant . Instant composer. Jamsession fanaat Gentenaar in hart en nieren

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers op de volgende wijze: