Еще 200 млн лет назад на Земле не было бабочек, зато были их двойники — большие и величественные каллиграмматиды, точь-в-точь напоминающие современных чешуекрылых. Что с ними стало? Как им на смену пришли бабочки и пчелы? Рассказывает Александр Храмов, старший научный сотрудник Палеонтологического института РАН, автор книги «Краткая история насекомых».
Данный материал — расшифровка выступления Александра Храмова 4 декабря 2022 года на книжной ярмарке non/fictio№24.
Я начну свое выступление с рассказа Рэя Брэдбери «И грянул гром». Главный герой этого рассказа на машине времени отправляется на сафари в мезозой охотиться на тираннозавра. Герой рассказа, испугавшись, сходит с тропы и случайно наступает на большую красивую бабочку. И когда возвращается в наше время, то обнаруживает, что на президентских выборах в Америке победил не очень приятный кандидат.
Так вот, на самом деле в мезозое во времена динозавров никаких больших и красивых бабочек не было. Наш герой мог в лучшем случае раздавить небольшую и невзрачную моль. Ведь бабочки, которых мы все с вами знаем и любим (махаоны, адмиралы, крапивницы), это лишь часть отряда чешуекрылые, или Lepidoptera. Другую часть этого отряда составляют разнообразные моли и мотыльки, которых мы чаще всего и не замечаем.
А кто же тогда был? И кто занимал место бабочек?
В то самое время, когда чешуекрылые еще были «жалкой» молью, в мезозойских лесах порхали крупнокрылые прекрасные создания. Их называют каллиграмматиды. И внешне они очень напоминают современных бабочек, но относятся совсем к другому отряду насекомых — к сетчатокрылым.
Наверное, каждый горожанин весной и осенью видел на окне зеленых насекомых с ажурными крыльями. Это златоглазки, современные представители сетчатокрылых. И каллиграмматиды были их дальними родственниками. Соответственно, к чешуекрылым они никакого отношения не имели.
Поразительное сходство вымерших каллиграмматид и современных бабочек — это один из ярких примеров конвергентной эволюции, когда неродственные группы организмов, живущие в схожих условиях, приобретают схожие черты строения тела. Вот, например, самые древние каллиграмматиды, найденные в ранней юре Германии. Они были современниками древнейших чешуекрылых и, конечно же, полностью их собой затмевали.
Самая бросающаяся особенность этих крыльев — пятна в виде глаз, так называемые глазчатые пятна. Они по форме напоминают глаза позвоночных животных со зрачком и окружающим его белком. Как мы знаем, такие пятна в виде глаз есть и у многих современных бабочек. Например, всем известная бабочка павлиний глаз. Глазчатые пятна каллиграмматид и бабочек — это яркое конвергентное сходство.
Натуралисты всегда подозревали, что глазчатая окраска современных бабочек имеет защитную функцию. Когда бабочка раскрывает крылья, перед подлетающей птицей словно возникает морда какого-то крупного животного. На секунду птица приходит в замешательство, и у бабочки есть немного времени куда-то смыться.
С бабочками все понятно, но у каллиграмматид эти прекрасные глазчатые пятна возникли уже в юрском периоде, когда птицы еще не появились. Кого же тогда они могли этими пятнами отпугивать? Возможно, каллиграмматиды пытались напугать анурогнатов (Anurognathus) — насекомоядных птерозавров с короткой широкой мордой, без хвостов. Они были идеально приспособлены для ловли насекомых: короткие крылья обеспечивали быстрый маневренный полет. Чьи глаза каллиграмматиды могли имитировать своими пятнами, наверное, навсегда останется загадкой. Может быть, они имитировали взгляд какого-нибудь хищного мелкого динозавра.
За много миллионов лет до бабочек у каллиграмматид выросли крылья такой же формы, появились глазчатые пятна, сформировался хоботок. Понятно, что такое сходство не могло возникнуть на пустом месте. Логично предположить, что каллиграмматиды вели похожий образ жизни и питались сладковатыми выделениями репродуктивных органов растений. Я сказал абстрактно «репродуктивные органы растений», потому что в юрском периоде, когда жили каллиграмматиды, никаких цветов не было. Цветковые возникли только в начале вымерших голосеменных растений.
В наши дни на вершинах семязачатков (то есть «заготовок» будущих семян) у многих голосеменных выделяются так называемые опылительные капли. Обычно они служат для улавливания пролетающей в воздухе пыльцы. Пыльца прилипает к этим капелькам, капельки подсыхают и втягивают ее внутрь в семязачатка, где происходит оплодотворение. По степени содержания сахаров эти капли эквивалентны цветочному нектару. Предполагается, что каллиграмматиды в мезозой питались именно такими опылительными каплями. Также можно утверждать с большой уверенностью, что каллиграмматиды были, как и современные бабочки, насекомыми-опылителями и, в частности, могли опылять беннеттитовые — вымершие голосеменные растения.
Скорее всего, вымирание сетчатокрылых было связано с вымиранием голосеменных, на которых они питались. К питанию на цветковых растениях эти хоботковые сетчатокрылые и скорпионницы почему-то приспособиться все-таки не смогли. Возможно, их из этой экологической ниши вытеснили пчелы и бабочки.
В анонсе этой лекции я поставил афоризм Гегеля: «История повторяется дважды». Это Гегель сказал про реставрацию Бурбонов и про их повторное изгнание из Франции. Но его афоризм применим и к эволюции насекомоопыления. Сначала насекомоопыление «изобрели» голосеменные, и на их базе возникли бабочковидные каллиграмматиды. А потом все пошло по второму кругу: появились насекомоопыляемые цветковые пчёлы и в связке с ними возникли пчелы и уже настоящие бабочки. Так что это не каллиграмматид надо называть двойниками бабочек, это бабочки являются ремейком каллиграмматид.