Почти 100 миллионов лет назад крошечный и несчастный жук умер после того, как забрел в липкий шарик смолы, вытекающий из дерева в регионе недалеко от современной Юго-Восточной Азии. Окаменевший в янтаре, этот жук в конце концов попал на стол энтомолога Джо Паркера, доцента кафедры биологии и биологической инженерии Калифорнийского технологического института. Паркер и его коллеги теперь определили, что прекрасно сохранившаяся окаменелость жука является старейшим известным примером животного в поведенческих симбиотических отношениях.
Статья с описанием работы появится 16 апреля в журнале eLife.
Симбиотические отношения между двумя видами неоднократно возникали в ходе эволюции животных. Эти отношения варьируются от взаимовыгодных ассоциаций, таких как люди и их домашние собаки, до паразитических, таких как солитер и его хозяин.
Некоторые из наиболее сложных примеров поведенческого симбиоза происходят между муравьями и другими видами мелких насекомых, называемых мирмекофилами, что означает «любители муравьев». Благодаря способности муравьев образовывать сложные социальные колонии, они могут отпугивать хищников и накапливать пищевые ресурсы, что делает муравьиные гнезда очень желанной средой обитания. Мирмекофилы демонстрируют сложное социальное поведение и химические приспособления, чтобы обмануть муравьев и жить среди них, пожиная плоды безопасной окружающей среды и обильной пищи.
Социальное поведение муравьев впервые появляется в летописи окаменелостей 99 миллионов лет назад, в меловой период мезозойской эры, и, как полагают, эволюционировало незадолго до этого, в раннем меловом периоде. Итак, открытие ископаемого мирмекофила мелового периода подразумевает, что насекомые-халявщики уже использовали в своих интересах ранние общества муравьев. Открытие означает, что мирмекофилы были постоянным присутствием среди муравьиных колоний с самого начала их происхождения и что этот социально-паразитический образ жизни может сохраняться на протяжении обширных пространств эволюционного времени.
«Отношения между жуком и муравьем - самый древний поведенческий симбиоз, известный ныне в животном мире», - говорит Паркер. «Эта окаменелость показывает нам, что симбиоз может быть очень успешной долгосрочной стратегией выживания для животных».
Окаменелый жук, названный Promyrmister kistneri, принадлежит к подсемейству жуков-клоунов (Haeteriinae), все современные виды которого мирмекофилы. Эти современные жуки настолько приспособлены к жизни среди муравьев, что умрут без своих муравьиных хозяев, и у них развились экстремальные приспособления для проникновения в колонии. Жуки физически хорошо защищены толстым телом, похожим на резервуар, и крепкими придатками, и они могут имитировать феромоны гнезд своих муравьев-хозяев, что позволяет им маскироваться в колонии. Они также выделяют соединения, которые считаются умиротворяющими или привлекательными для муравьев, помогая жукам завоевать признание их агрессивных хозяев. Окаменелый промирмистер - такое же крепкое насекомое с толстыми ногами, экранированной головой и железистыми отверстиями, которые, как предполагают исследователи, выделяли химические вещества, чтобы умилостивить своих примитивных хозяев-муравьев.
Так сильно зависеть от другого вида для выживания имеет свои риски; действительно, вымирание вида-хозяина было бы катастрофой для симбионта. Сходство между окаменевшим жуком и его современными родственниками предполагает, что особые приспособления жуков-клоунов-мирмекофилов впервые развились внутри колоний ранних муравьев «стволовой группы», которые давно вымерли. Из-за удивительного сходства Промирмистера с современными жуками-клоунами Паркер и его сотрудники делают вывод, что жуки должны были «переключиться» на колонии современных муравьев, чтобы самим избежать исчезновения. Эта приспособляемость симбиотических организмов к перемещению между видами-партнерами в ходе эволюции может иметь важное значение для долгосрочной стабильности этих сложных межвидовых отношений.