Новый для науки вид поденок оказался единственным установленным на данный момент пресноводным насекомым, вызывающим разрушение горных пород. Представитель древнего отряда крылатых насекомых был открыт учеными Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лавёрова (ФИЦКИА Уральского отделения РАН) и Северного (Арктического) федерального университета (САФУ, Архангельск) в ходе работ по оценке пресноводных биоресурсов Мьянмы по запросу правительственных органов этой страны. Научная статья опубликована в авторитетном журнале npj Materials Degradation (Nature partner journal; издательская группа Nature).
Насекомые обитают в бассейне реки Баго (центральная часть Мьянмы). Они встречаются там, где река прорывается сквозь скальные гряды, сложенные алевролитами (особая разновидность горной породы). В ущелье с бурным течением и порогами внимание ученых привлекли скальные породы, поверхность которых была источена отверстиями. Отделив кусок алевролитовой плиты, они обнаружили внутри ходов личинок поденок. Образцы пород, изрытые ходами этих насекомых, также были обнаружены в верхней части бассейна Баго.
Генетический и морфологический анализ показал, что это новый для науки вид поденок, который назвали поденка-камнеед (Languidipes lithophagus). Как отмечает руководитель научной группы, директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов, к текущему моменту энтомологии были известны поденки, прогрызающие ходы в древесине, но не в скальных породах.
Поденки (народное название «однодневки») ― древние насекомые, существующие сотни миллионов лет. Их личинки развиваются в пресных водоемах. Дальнейший жизненный цикл взрослого насекомого связан с воздушной средой. Описанный вид адаптировался к обитанию в горной реке, текущей в скальных ущельях.
«Это первое в мире пресноводное насекомое, способное разрушать скалы, и первое в мире животное, вызывающее эрозию твердых горных пород, но не имеющее морских родственников, а изначально сформировавшееся в пресноводной среде», ― подчеркивает Иван Болотов.
Прежде наука связывала процессы биоэрозии исключительно с морями и океанами. Известно, что морские организмы в поисках убежища разрушают известняки и коралловые рифы. Биоэрозия оказывает значительное влияние на состояние морских побережий и круговорот в природе биогенных и абиогенных веществ. Например, коралловый песок образуется за счет деятельности организмов, разрушающих рифы. Однако для пресноводных водоемов этот процесс был неизвестен. Еще буквально несколько лет назад считалось, что макробиоэрозия в пресной воде отсутствует как таковая.
Первый пресноводный организм, вызывающий эрозию силикатных пород, был обнаружен в 2018 году международной группой ученых в реке Каладан на северо-западе Мьянмы, в штате Ракхайн. Биологи предположили, что моллюск-бурильщик Lignopholas fluminalis изначально был морским видом, но по мере тектонического подъема и замещения морской воды пресной адаптировался к новой среде обитания. Дальнейшие исследования показали, что этот организм разрушает горные породы с помощью бактериальных симбионтов, извлекающих из породы марганец, что ведет к ее размягчению. В свою очередь, поденки-камнееды Languidipes lithophagus стали третьим в мире известным видом пресноводных организмов, способных к бурению скальных пород.
«В статье мы выдвинули гипотезу о том, что все три вида пресноводных бурильщиков ― моллюск-сверлильщик из Каладана, корабельный червь с Филиппин и поденка-камнеед с Баго ― произошли в группах беспозвоночных животных, адаптированных к бурению древесины. Это означает, что эволюционный переход от бурения древесины к бурению камней более прост, чем переход от свободного образа жизни к бурению камней. Этому способствуют определенные морфологические особенности. В частности, у поденок есть массивные челюсти (мандибулы), которые работают как перфоратор. Корабельные черви наделены раковиной в виде сверла, а моллюски-бурильщики ― конусовидной раковиной, вращая которую они проделывают ходы в горных породах. Мы предполагаем, что в связи с недостатком затопленной древесины в местах обитания древесные бурильщики перешли к поиску убежищ и проделыванию ходов в новом субстрате, в скалах», ― резюмирует Иван Болотов.