Tre till synes orelaterade bönsyrsgrupper som bor på Kuba och resten av de större Antillerna delar faktiskt en forntida afrikansk förfader och bildar möjligen den äldsta endemiska djurlinjen på de karibiska öarna, Forskare från Cleveland Museum of Natural History har fastställt.

Mantisar från den afrikanska härstamningen landade på de större Antillerna för mer än 92 miljoner år sedan, sannolikt liftar en tur på flytande havsskräp. De var närvarande tiotals miljoner år innan andra mantisgrupper kom från Central- och Sydamerika, och även före djur som landssniglar, ödlor och smuss kom till öarna.

Även om förfädernas bönsyrslinje i Afrika dog ut, dess ättlingar i de större Antillerna har utvecklats i drastiskt olika riktningar och har hållit ut där. De överlevde till och med den massiva komet- eller asteroidnedslaget i den närliggande Mexikanska golfen för 66 miljoner år sedan som tros ha hjälpt till att utrota det mesta livet på jorden.

"Det är extraordinärt att en enda linje av mantisar har kunnat bestå i mer än 90 miljoner år inom ett litet ösystem, " säger museumintendent för ryggradslösa djurs zoologi och biträdande vetenskapschef Gavin Svenson, Ph.D., studiens huvudförfattare "Aldrig har dessa tre endemiska mantisar kopplats till nära släktingar, eftersom de ser så olika ut från varandra. Att upptäcka att de kom till öarna från en afrikansk förfader var anmärkningsvärt. Det talar om hur mycket mer det finns att lära, även för djur vi tror att vi vet mycket om."

Dr Svenson och Ph.D. kandidat Henrique Rodrigues, en doktorand i biologi vid Case Western Reserve University, rapportera sina resultat i en studie publicerad online den 27 september, 2017, i journalen Proceedings of the Royal Society B .

Dr. Svenson är en internationellt erkänd bönsyrsamyndighet. Hans labb på museet innehåller mer än 13, 000 mantisexemplar från egen fältforskning och utlånade från andra museisamlingar. Det är den största sådan samlingen på västra halvklotet.

För att spåra Antillernas mantisars historia, Dr. Svenson och Rodrigues samlade in prover av de tre endemiska mantisgrupperna och använde DNA-analys och datorbaserade metoder för att rekonstruera tidpunkten och platsen för deras ursprung.

Tidigare försök att förklara hur levande varelser koloniserade de större Antillerna har hämmats av öarnas komplexa geografiska historia. Öarnas lägen har förändrats när jordens kontinenter och tektoniska plattor flyttat runt.

I det avlägsna förflutna, de större Antillerna låg nära - eller ibland kopplade till - Central- och Sydamerika.

Ökedjans föränderliga läge i förhållande till större landmassor gör det svårt för forskare att avgöra när och hur olika djur anlände dit, och om enskilda arter är släkt. De flesta studier har fokuserat på ryggradsdjur och växter, även om det finns mer än två gånger så många inhemska landlevande leddjur på de större Antillerna som det finns växter och ryggradsdjur tillsammans.

Att dechiffrera ursprunget till de tre huvudsakliga bönsyrsgrupperna på öarna blir mer komplicerat av deras utseende.

Mantisar av Callimantis , Epaphrodita och Gonatista släkten se inte ut eller agera som varandra, även om de bor i samma, relativt liten, Geografiskt område. Istället, de liknar icke-relaterade mantisar från Sydamerika och Afrika.

Trots deras utseendeskillnader, de tre endemiska mantisgrupperna på Greater Antillerna är faktiskt sammankopplade av en gemensam förfader, visade museiforskarnas analys. De härstammade troligen från en enda västafrikansk bönsyrsa som spreds till de större Antillerna för mer än 92 miljoner år sedan. Även om det är möjligt att insekterna flög över havet, det mer sannolika scenariot är att flytgods transporterade dräktiga honor eller tåliga äggfall.

En gång närvarande på de större Antillerna, de afrikanska bönsyrorna gick in på tydligt olika evolutionära vägar, anpassa sina kroppsegenskaper och livsstilar till specifika livsmiljöer och förhållanden inom ökedjan. Medlemmar av Epaphrodita , till exempel, kamouflera sig själva genom att efterlikna döda löv, medan Gonatista kamouflera som bark och bo på trädstammar.

De tre Bönsyrsgruppernas likhet med olika bönsyrsor utanför Karibien beror inte på nära släktskap; istället, det är ett exempel på konvergent evolution, där olika linjer oberoende utvecklar liknande egenskaper eftersom de upptar liknande miljöer.

Det är en påminnelse om att släktträdet för bönsyrsa inte bör organiseras enbart baserat på utseende. Dr. Svenson har ägnat mycket av sin karriär åt att revidera bönsyrsklassificeringar och relationer med hjälp av moderna genetiska tekniker.

Även om de afrikanska emigrantmantisarna har klarat sig bra i sitt adoptivhem, de har inte spridit sig utanför de karibiska öarna, med undantag för en enda kubansk art, Gonatista grisea , som har etablerat sig i södra USA. Annat, Bönsyrorna på de större Antillerna kanske inte kan anpassas till förhållanden på fastlandet, eller kanske inte klarar av den större mixen av konkurrenter och rovdjur bortom öarna.

Bönsyrornas nyfunna ursprung och långvariga uthållighet på de större Antillerna lägger till ett viktigt kapitel till öarnas evolutionära historia, säger doktor Svenson.

"Att studera äldre insektsgrupper, som bönor, kan avsevärt utöka vår kunskap om öns tidiga historia och avslöja unika linjer som är viktiga för den globala biologiska mångfalden, för att inte tala om den karibiska biologiska mångfalden, " säger han. "Bevis från tidiga insekter kan också informera eller bekräfta våra idéer om karibisk ekosystembildning eller geologisk historia."