Три, казалось бы, не связанных между собой группы богомолов, населяющих Кубу и остальную часть Больших Антильских островов, на самом деле имеют общего древнего африканского предка и, возможно, образуют старейшую родословную эндемичных животных на Карибских островах, как установили исследователи Кливлендского музея естественной истории.
Богомолы африканского происхождения высадились на Больших Антильских островах более 92 миллионов лет назад, вероятно, попав на плавающие океанские обломки. Они существовали за десятки миллионов лет до того, как другие группы богомолов прибыли из Центральной и Южной Америки, а также до того, как на острова попали такие животные, как наземные улитки, ящерицы и землеройки.
Хотя предковая линия богомолов в Африке вымерла, их потомки на Больших Антильских островах эволюционировали в совершенно разных направлениях и выжили там. Они даже пережили столкновение массивной кометы или астероида в близлежащем Мексиканском заливе 66 миллионов лет назад, что, как считается, помогло истребить большую часть жизни на Земле.
«Удивительно, что одна линия богомолов смогла сохраниться более 90 миллионов лет в пределах небольшой островной системы», - говорит куратор музея зоологии беспозвоночных и помощник директора по науке Гэвин Свенсон, доктор философии., ведущий автор исследования: «Эти три эндемичных богомола никогда не были связаны как близкие родственники, поскольку они так сильно отличаются друг от друга. Обнаружение того, что они пришли на острова от африканского предка, было замечательным. Это говорит о том, как много еще предстоит узнать, даже для животных, о которых мы думаем, что знаем много».
Доктор. Свенсон и доктор философии. Кандидат Энрике Родригес, аспирант биологического факультета Университета Кейс Вестерн Резерв, сообщает о своих выводах в исследовании, опубликованном в Интернете 27 сентября 2017 года в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Доктор. Свенсон является всемирно признанным авторитетом в области изучения богомолов. Его лаборатория в Музее содержит более 13 000 образцов богомолов из его собственных полевых исследований и из других музейных коллекций. Это крупнейшее подобное скопление в Западном полушарии.
Чтобы проследить историю антильских богомолов, д-р Свенсон и Родригес собрали образцы трех эндемичных групп богомолов и использовали анализ ДНК и компьютерные методы, чтобы восстановить время и место их происхождения.
Предыдущие попытки объяснить, как живые существа колонизировали Большие Антильские острова, были затруднены сложной географической историей островов. Расположение островов менялось по мере перемещения континентов и тектонических плит Земли.
В далеком прошлом Большие Антильские острова были близки или иногда связаны с Центральной и Южной Америкой.
Изменение местоположения цепи островов по отношению к более крупным массивам суши затрудняет для ученых определение того, когда и как туда прибыли различные животные, и связаны ли между собой отдельные виды. Большинство исследований было сосредоточено на позвоночных и растениях, хотя на Больших Антильских островах насчитывается более чем в два раза больше местных наземных членистоногих, чем растений и позвоночных животных вместе взятых.
Расшифровка происхождения трех основных групп богомолов на островах усложняется их внешним видом.
Богомолы родов Callimantis, Epaphrodita и Gonatista не похожи друг на друга внешне и ведут себя, даже несмотря на то, что живут в одной и той же относительно небольшой географической области. Вместо этого они напоминают неродственных богомолов из Южной Америки и Африки.
Несмотря на различия во внешнем виде, три группы эндемичных богомолов Больших Антильских островов на самом деле связаны общим предком, как показал анализ исследователей Музея. Вероятно, они произошли от одной западноафриканской линии богомолов, которая рассеялась по Большим Антильским островам более 92 миллионов лет назад. Хотя возможно, что насекомые перелетели через океан, более вероятным сценарием является то, что обломки перенесли беременных самок или выносливые ящики для яиц.
Однажды появившись на Больших Антильских островах, африканские богомолы встали на совершенно разные пути эволюции, адаптируя особенности своего тела и образ жизни к конкретным местам обитания и условиям в пределах цепи островов. Члены Epaphrodita, например, маскируются, имитируя опавшие листья, в то время как Gonatista маскируются под кору и обитают на стволах деревьев.
Сходство трех групп богомолов Больших Антильских островов с различными богомолами из-за пределов Карибского моря не связано с близким родством; вместо этого это пример конвергентной эволюции, когда разные линии независимо друг от друга развивают сходные черты, потому что живут в сходной среде.
Это напоминание о том, что генеалогическое древо богомолов не должно быть организовано исключительно на основе внешнего вида. Доктор Свенсон посвятил большую часть своей карьеры пересмотру классификаций и родственных связей богомолов с использованием современных методов генетики.
Хотя африканские богомолы-эмигранты преуспели в своем новом доме, они не распространились за пределы Карибских островов, за исключением одного кубинского вида, Gonatista grisea, который прижился на юге Соединенных Штатов. В противном случае богомолы Больших Антильских островов могут оказаться неспособными адаптироваться к условиям материка или, возможно, не справиться с большим количеством конкурентов и хищников за пределами островов.
Новое происхождение богомолов и их длительное существование на Больших Антильских островах добавляет важную главу в эволюционную историю островов, говорит доктор Свенсон.
«Изучение более старых групп насекомых, таких как богомолы, может значительно расширить наши знания о ранней истории островов и раскрыть уникальные родословные, важные для глобального биоразнообразия, не говоря уже о биоразнообразии Карибского бассейна», - говорит он. «Свидетельства ранних насекомых также могут сообщить или подтвердить наши идеи о формировании карибской экосистемы или геологической истории."