На первый взгляд между осой, которая упорно кружит над розеткой с вареньем на дачной веранде, и муравьем, деловито тянущим травинку к муравейнику, нет ничего общего. Одно насекомое ассоциируется с полетом и агрессией, другое — с ползанием и организованным трудом. Однако с точки зрения биологии эти существа — ближайшие родственники.
Если отследить их родословную, выяснится, что муравьи — это, по сути, специализированная ветвь ос, которая в ходе эволюции навсегда спустилась на землю.
Эпоха динозавров и переходное звено
Разделение этих насекомых произошло в середине мелового периода, примерно 110–130 миллионов лет назад. Ранние предки муравьев напоминали современных ос, но постепенно начали осваивать новые экологические ниши. Они жили в тени динозавров, но оказались гораздо более адаптивными: пережили глобальные вымирания и заселили почти всю планету.
Долгое время ученые лишь предполагали, как выглядело насекомое, находившееся на стыке двух видов. Подтверждение нашлось в 1967 году. В куске древнего янтаря из Северной Америки исследователи обнаружили насекомое, возраст которого составил около 92 миллионов лет. Вид получил название Sphecomyrma freyi. Это было идеальное эволюционное переходное звено: у насекомого было строение тела и усики, как у муравья, но челюсти и другие анатомические детали оставались типично осиными.
Что объединяет их сегодня?
И муравьи, и осы относятся к отряду перепончатокрылых. Несмотря на миллионы лет раздельной эволюции, у них сохранилось множество общих черт, которые сложно заметить без увеличительного стекла.
- «Осиная талия». Характерное сужение между грудью и брюшком есть у обоих семейств. У муравьев этот стебелек обеспечивает невероятную гибкость, позволяя им изгибать брюшко, чтобы применять химическое оружие или жалить противника в узких подземных туннелях.
- Наличие жала. Мы привыкли, что жалят осы, но у многих видов муравьев этот инструмент отлично сохранился. Те же муравьи, которые утратили жало в процессе эволюции, научились выбрызгивать муравьиную кислоту.
- Социальная структура. Хотя в природе существует множество видов ос-одиночек, общественные осы строят свои семьи по тем же законам, что и муравьи. Их колонии держатся на строгом разделении ролей: во главе стоит матка (или несколько), производящая потомство, а всю работу по добыче пищи, защите и строительству выполняют бесплодные рабочие самки. Самцы же в обеих системах нужны исключительно для кратковременного периода размножения.
Почему разошлись их пути
Главным расхождением в их развитии стала среда обитания. Предки ос остались в воздухе и на деревьях, а предки муравьев сделали ставку на почву и лесную подстилку.
Для жизни под землей крылья оказались серьезной помехой: они мешали рыть ходы, цеплялись за корни и быстро повреждались. Отказавшись от полета (крылья появляются у муравьев лишь раз в жизни на время брачного лёта, после чего матки их сбрасывают), муравьи смогли создать сложнейшие подземные архитектурные сооружения.
Эта наземная стратегия оказалась невероятно успешной. Сегодня муравьи являются доминирующей силой на суше. В некоторых экосистемах, например в тропических лесах, на их долю приходится до четверти биомассы всех наземных животных, а в глобальном масштабе они составляют огромную часть от всех насекомых планеты. Они освоили «сельское хозяйство», научившись разводить тлю ради сладкого секрета, выращивают грибы в глубоких камерах и выстраивают логистические цепочки, которым могут позавидовать инженеры.