为什么海洋里昆虫少？

昆虫的生物量在所有陆地动物中最多，因此它们对全球生态系统有重要影响。与陆地昆虫相比，海洋里的昆虫堪称稀少。但你知道吗？陆地昆虫的祖先来自海洋。既然如此，海洋里的昆虫为什么那么少？多年来，科学家对这个谜题很困惑。

在最近的一项研究中，一个科学团队运用分子种系遗传学技术发现，虽然海洋里的甲壳纲动物和陆地上的昆虫都属于泛甲壳动物科，但昆虫是该科中离开海洋并适应了陆地生活的一个分支。甲壳纲动物和昆虫有一个重要的共同特征——由一个蜡质层和一个硬角质层组成的外骨骼。

在之前的研究中，该团队证明：当昆虫变得适应陆地环境时，它们进化出的一个特异基因会创制多铜氧化酶2（简称MCO2），帮助它们使用氧让角质层变硬。在由MCO2 调节的一种反应中，分子氧会氧化角质层中被称为“儿茶酚胺”的化合物，把儿茶酚胺转化成能让身体表层固化和硬化的介质。与之对比，海洋里的甲壳纲动物使用海水中的钙来硬化角质层。该团队认为，MCO2 让昆虫更适应陆地环境，毕竟陆地上的氧很丰富。

但MCO2 的作用不限于此。它不仅让昆虫的角质层更坚硬，而且促进一种保护性更强且轻质的生物材料形成。该团队推测，正是这种材料让昆虫具有攀爬、滑行甚至飞行的能力，从而让昆虫得以占据生态系统中之前未被它们占据的各种环境，这强力推动了昆虫数量的飙升。与之相比，甲壳纲动物的壳要密实得多，而这与钙化的程度成正比。

需要指出，昆虫并非是适应陆地的唯一节肢动物，而MCO2 也不是在陆地环境中成功的必备条件。但无论如何，昆虫的角质层都证明了“没有MCO2，就没有昆虫”。这项新研究表明：角质层变硬，可能在昆虫演化和陆地化进程中起了重要作用。