Что обнаружили зоологи LMU в образцах древнего янтаря - личинки насекомых с необычной морфологией и личинки ранних летающих насекомых.
Все окаменелости - это капсулы времени. Но в отличие от многих других находок, заключенные в янтарь насекомые часто отлично сохраняются. «Часто их внешняя морфология сохраняется так же хорошо, как если бы они были запечатаны синтетической смолой», - говорит зоолог LMU профессор Йоахим Т. Хауг. Он и его коллеги теперь получили новое представление об истории эволюции насекомых из образцов, которые были пойманы в естественную древесную смолу 100 миллионов лет назад в лесах на территории современной Мьянмы.
Среди находок - ископаемые личинки златоглазок, морфология которых разительно отличается от морфологии «типичных» личинок насекомых. Их наиболее необычными особенностями являются удлиненные придатки, особенно ротовой аппарат, называемый стилетами, которые выглядят как иглы для подкожных инъекций. «Как и в случае со всеми современными видами златоглазок, эти личинки, вероятно, были хищниками, но мы ничего не знаем об их добыче», - говорит Хауг. Современные виды питаются тлями, обездвиживая их, вводя им яд, а затем питаясь их содержимым. Однако кутикула тли настолько мягкая, что для проникновения в нее достаточно сосущих придатков гораздо меньшего размера. «Длинный стилет, возможно, служил средством удержания раненых на расстоянии до тех пор, пока токсин не начал действовать», - предполагает Хауг. Однако, поскольку самые крайние примеры удлиненных придатков встречаются у видов, которые в настоящее время вымерли, он и его коллеги полагают, что такая организация тела могла оказаться эволюционным тупиком.
Ископаемые личинки проливают свет на экологию и биологию развития
Учитывая, что златоглазки в настоящее время сравнительно редки, степень видового богатства группы златоглазок, обнаруженная среди заключенных в янтарь окаменелостей из Мьянмы, позволяет предположить, что эта группа была более разнообразной в меловой период. Это, в свою очередь, означает, что в то время эти насекомые играли гораздо более заметную экологическую роль. «Вероятно, они были важным звеном пищевой цепи, поскольку эффективно превращали практически несъедобные материалы в питательную пищу для птиц», - говорит Хауг.
Окаменелости также проливают свет на другой аспект эволюции насекомых. До сих пор предполагалось, что относительная длина таких структур, как усики, органы чувств и ноги, зависит от ограничений развития. У большинства личинок насекомых эти части тела обычно значительно короче, чем у половозрелой взрослой особи, и, вообще говоря, личинка имеет более червеобразную форму. Однако у многих личинок златоглазки, обнаруженных в янтаре, усики, ротовой аппарат и ноги, как правило, заметно удлинены. «Это демонстрирует, что с точки зрения биологии развития не существует строго определенных ограничений длины таких структур», - отмечает Хауг.
Характер среды обитания
Однако еще один аспект эволюции насекомых продолжает озадачивать биологов развития. Первые насекомые, способные летать, проводили личиночную жизнь на суше или в воде? Йоахим Хауг и его команда нашли ключ к разгадке в янтаре возрастом 99 миллионов лет из Мьянмы - образце ископаемой стрекозы Arcanodraco filicauda. Они интерпретируют морфологию этой находки как указание на то, что самые ранние летающие насекомые проводили начальные этапы своего жизненного цикла в воде. Другие данные подтверждают это мнение. Стрекозы, подёнки и веснянки представляют собой очень старые роды летающих насекомых, а их современные потомки проводят личиночную фазу (которая может длиться несколько лет) в воде, прежде чем претерпевать метаморфоз и подниматься в воздух в виде недолговечных взрослых особей.«Похоже, что самые ранние летающие насекомые сильно зависели от водной среды для размножения», - говорит Хауг. Возможно, первый успешный взлет с поверхности водоема был совершен с помощью крыльев, выполнявших роль парусов.