Традиционно считается, что насекомые-опылители появились вместе с цветковыми растениями, в юрском-меловом периоде. Однако новое исследование отечественных учёных показывает, что предыдущие представления были в край неверными: в раннепермских отложениях (280 млн лет) Приуралья нашли странных насекомых, которые могли выступать в роли древнейших опылителей.
Если говорить о насекомых-опылителях, то в мезозое они были заинтересованы не только в цветковых: по крайне мере представители двух вымерших групп - хейролепидиевых и беннеттитовых - опылялись насекомыми. Об этом свидетельствует в первую очередь строение хоботка сосущего типа, который, вероятно, использовался для того, чтобы достать сладковатые выделения внутри шишек. Причём опылители были крайне необычными: это были похожие на бабочек каллиграмматиды (Kalligrammatidae Handlirsch, 1906), которые на деле - не самые дальние родственники муравьиных львов, и скорпионницы мезопсихиды. Обитали эти создания 165 млн лет назад.
Но вот недавно в отложениях разреза Чекарда, одного из богатейших местонахождений окаменелостей пермского периода в Пермском крае, учёные нашли одних из древнейших возможных опылителей. Это - скорпионницы из семейства протомеропид (Protomeropidae Tillyard 1926). Данные насекомые появились в позднем карбоне и дожили до конца перми. Обычно от них остаются только отпечатки крыльев, и только в Чекарде протомеропиды сохранились практически идеально: у них есть отпечатки тел, антенн и даже хоботков длиной 1,6–2,3 мм.
Вообще, хоботок - не уникальная особенность протомеропид. В палеозое уже жило достаточно много насекомых с таким ротовым аппаратом - ещё 318 млн лет назад насекомые из отрядов мегасекоптеры (Megasecoptera Rohdendorf, 1961) и палеодиктиоптеры (Palaeodictyoptera Goldenberg, 1877) додумались до хоботков, только вот другого типа. Он у них был колюще-сосущим, как у комаров, - с включением так называемых стилетов, которые нужны были для прокалывания растительных тканей или кутикулы других насекомых. Ничего подобного у протомеропид не было: их хоботок состоял из пары нижнечелюстных (максиллярных) щупиков, что позволяло только всасывать жидкости без прокалывания. А поскольку мандибул у них не было, то ничего другого, кроме нектароподобных выделений, не подходило для их питания.
Хоботки, подобные хоботка протомеропид, встречаются и сейчас у ряда насекомых: жуков-нарывников, пчёл-коллетид, браконид и пергид. И все они являются любителями нектара, так что, вероятно, и их пермские собратья тоже имели схожие пищевые предпочтения. Только вот тогда не было никаких цветковых растений, и вместо нектара в рацион протомеропид входили опылительные капли ангаропельтовых (Angaropeltaceae Naugolnykh, 2012). Это было вымершее семейство голосеменных из группы пельтоспермовых. Опылительные капли выделяются на вершинах семязачатков — у ветроопыляемых видов, которые составляют большинство современных голосеменных, они бедны сахарами и служат для улавливания пролетающей мимо пыльцы, а вот у насекомоопыляемых видов опылительные капли представляют аналог нектара цветочных растений и привлекают насекомых.
О том, что ангаропельтовые были насекомоопыляемыми, свидетельствует строение женских половых органов - семенных капсул с семязачатками. Их семенные диски разрослись и образовали сферическую полузакрытую оболочку с отверстием возле ножки. Семенные капсулы оставались полузакрытыми до созревания семян, что затрудняло проникновение пыльцы с помощью ветра. Такое строение натолкнуло Сергея Наугольных на гипотезу о том, что ангаропельтовые опылялись насекомыми. И протомеропиды идеально подходят на эту роль, тем более, что длина их хоботка примерно соответствует расстоянию от семязачатков до щелевидного отверстия в основании семеносной капсулы. Ну и в качестве одного из главных аргументов в пользу этой гипотезы можно считать находку пыльцевых зерен Protohaploxypinus, которые ранее находили в мужских органах пельтаспермовых, правда, у ангаропельтовых пыльцевые органы пока не найдены.
Конечно, нельзя исключать, что протомеропиды были опылителями и других растений. Однако их экологическая ниша ясна, как день. Строение хоботка типично для насекомых, питающихся нектаром или его аналогами, следовательно кто-то эти аналоги производил, но, естественно, небескорыстно: за это насекомым нужно было расплачиваться функциями опылителя. Причём сосущие хоботки - это адаптация, возникающая в том случае, когда опылительные капли или нектар оказываются в труднодоступных местах, иначе бы их можно было спокойно поглощать и нормальным ротовым аппаратом грызущего типа. Но если опылительные капли оказываются в труднодоступных местах, то успех ветряного опыления снижается в разы, и без насекомых-опылителей тут не обойтись.
Тут, правда, есть ещё много белых пятен. Мы знаем, как протомеропиды доставляли пыльцу, но как они её забирали? Собирать её таким хоботком крайне неудобно: как показывают окаменелости, они были выпрямленными и малоподвижными, что не подходит для вышеуказанной цели. Также неясно, как привлекали опылителей мужские ангаропельтовые, ведь их половые органы неизвестны. Возможно, они взяли тактику гнетовых и привлекали опылителей каким-то сладким запахом или стерильными семязачатками? Также форма хоботка протомеропид достаточно загадочна. Был ли он округлым, образующим пищевой канал при смыкании? Влияла ли микроскульптура кутикулы на создание капиллярного эффекта, как у жуков-нарывников? Ну и, на закуску, самый любопытный вопрос: а как были устроены ротовые аппараты у протомеропид из разных метонахождений? Мы знаем, что у представителей из Чекарды был хоботок, но был ли он у протомеропид из Европы, Африки, Америки, Австралии? Эти насекомые расселились по всей Пангее в перми, так что их ниши могли несколько различаться в зависимости от места обитания.
Важное объявление
Друзья, наш проект сотрудничает с научно-популярной группой Вконтакте "Дромеоландия", авторы которой собирают деньги на издание своей книги. "Скилар - пернатый защитник" представляет собой уникальную книгу в жанре палеофантастики, которая основывается на самых последних научных данных. А реконструкции, представленные в книге, созданы на уровне "Доисторической планеты", что не может не радовать. Поэтому мы предлагаем вам подать руку помощи авторам и пожертвовать хотя бы 100 рублей на развитие проекта: https://planeta.ru/campaigns/skilar
Если вы захотите, вы можете пожертвовать сумму покрупнее, за которую вы получите следующие бонусы:
- 600 рублей - печатную версию самой книги с цветными иллюстрациями
- 300 рублей - электронная версия книги
- 400 рублей - вы сможете стать участником развития проекта, вам будут доступны также эксклюзивные материалы
- 50 рублей - ваше имя будет включено в список почётных спонсоров на страницах книги.
Источник
Читайте также
#научпоп #открытие #исследования #насекомые #животное #палеонтология #пермскийкрай