home | login | register | DMCA | contacts | help | donate |      

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


my bookshelf | genres | recommend | rating of books | rating of authors | reviews | new | форум | collections | читалки | авторам | add



8. Меловой период: время химер и других странностей

Среди зарослей хвойных один из видов кустарниковых покрытосеменных выделялся на фоне своих соседей, и на его цветах собралось множество насекомых любопытного облика. Мелкие одиночные перепончатокрылые активно сновали взад-вперёд по тычинкам, останавливаясь на мгновение, чтобы соскрести пыльцу на щетинистые волоски, покрывающие их задние ноги. Отростки на этих волосках помогали удерживать пыльцевые зёрна, хотя многие из них выпадали и попадали на восприимчивые к ним женские части цветка, когда эти примитивные пчёлы занимались своими ежедневными делами. Одно крохотное мохнатое тельце дрожало от усилий по сбору пыльцы; эта пчела ненадолго остановилась, чтобы воспользоваться двумя задними парами ног для смахивания излишков пыльцы с поверхности крыльев, при этом задействовав раздвоенные коготки на передних ногах, чтобы удержаться на месте. Затем измученная самка полетела к спрятанному гнезду, выкопанному глубоко в земле, где уложила последний в этом сезоне шар запасов пищи для потомства.

Каждое из зрелых деревьев каури в лесу представляло собой микрокосм, кишащий деятельностью членистоногих. Крошечный коричневый жук-сцидменид медленно прополз над множеством трещин на стволе, а затем опустил продолговатое брюшко, просунул остроконечный яйцеклад под отставший кусочек коры и отложил несколько яиц. После этого крохотная самка продолжила заниматься другими будничными делами, которые включали выслеживание её любимой еды – клещей. Суетливо ползая по поверхности дерева, похожее на муравья насекомое замерло на месте, когда поперёк дороги ей прополз клещ, но он принадлежал не к тому виду, на который она предпочитала охотиться, и она продолжила поиск. Наконец, обнаружился клещ иной разновидности, приспособленный к жизни в трещинах и щелях на араукарии. Быстрая атака зафиксировала добычу в похожем на тиски захвате сильных передних ног, которые стали работать ещё лучше благодаря имеющемуся в них дополнительному сегменту – это был уникальный признак, который отличал этот мелкий вид насекомых от всех прочих в лесу. Крошечный жук с жадностью съел мелкое паукообразное, а затем продолжил патрулирование поверхности коры.

Значительно ниже на этом же самом дереве личинка клеща терпеливо ждала на ветке, когда мимо пройдёт позвоночное животное. Этому существу была отчаянно нужна кровяная трапеза, поскольку запасённые резервы были почти исчерпаны. Приближался медлительный динозавр, и клещ сразу же насторожился, вытянув в ожидании педипальпы и передние ноги. Вытянутые педипальпы были снабжены группой коготков, растущих вблизи их кончиков: эта черта строения делала данного клеща особенным. Когда динозавр непроизвольно чиркнул шкурой по ветке, долгожданная возможность представилась, и клещ не то упал, не то сполз на движущееся животное, завершив первый важный шаг в обеспечении себя пищей.

Наверху, в густо облиственной кроне этого же дерева группа тлей приготовилась покинуть родные пенаты среди листвы и искать другие кормовые участки. Самки были полны мелких эллиптических яиц – это был резерв для основания новых колоний. Многие из них извлекли наружу длинные, тонкие стилеты, сквозь которые они забирали сок у дерева-хозяина. Эти тли отличались от всех прочих тем, что у них была лишь одна пара крыльев вместо нормальных четырёх штук. Некоторые из них начали опробовать свои крылья, расправляя их, насколько могли. Едва ощутимое дуновение ветра коснулось их расправленных придатков, и они оказались в воздухе, взмыв вверх. Некоторые совершили посадку в липкие пятна смолы, тогда как другие в конце концов опустились на несколько листьев, выделяясь на них силуэтами в лучах утреннего солнца.

Ещё ниже, у основания дерева, тусклые лучи света слабо осветили группу мелких двукрылых, разглядывающих мир уникальным способом – вниз головой! Снабжённые колючками на задних ногах, вытянутых назад, некоторые самки просто погружали в островки мха одну шипастую ногу, а другие в это время прицеплялись к шероховатым участкам коры обеими ногами. Их прозрачные крылья контрастно выделялись на фоне тёмной коры, когда они неподвижно свисали вниз. Эти похожие на вампиров двукрылые, которые были снабжены зазубренными мандибулами уникальной формы, медленно переваривали кровь, добытую в течение ночи.

Я пережил потрясение, когда взглянул сквозь линзы микроскопа и увидел свою первую меловую химеру. При изучении насекомых из более молодого доминиканского, мексиканского и балтийского янтаря было рутинным делом относить ископаемое существо к современному семейству, а иногда к ныне живущему роду. Но эти окаменелости середины мелового периода открыли волнующий, странный новый мир с существами, несущими комбинации признаков, никогда прежде не наблюдавшиеся среди ныне живущих видов. Но мало того, что эти загадочные существа вызывали удивление: попытки их идентификации не давали мне спать целыми ночами, потому что, согласно установленным стандартам, их вообще не должно было существовать. Это заставило меня осознать, что используемая в настоящий момент система классификации на уровне семейства и ниже мало применима к ископаемым насекомым возрастом 100 миллионов лет.

Они напоминали мифическое чудовище с головой льва, телом козы и хвостом змеи, которое греки назвали химерой, и здесь этот термин применяется для ископаемых остатков с морфологическими особенностями, находимыми у двух или более современных групп[10]. И именно по этой причине узнать или решить, как их классифицировать – это всё равно, что разгадать загадку. У специалистов по палеонтологии позвоночных есть Archaeopteryx – странное животное с зубами и оперёнными крыльями с когтями, которое оказывается одновременно и птицей, и рептилией. У нас, энтомологов, есть более многочисленные и столь же интересные химеры – доказательство того, что меловой период был эпохой, когда происходила обширная структурная и поведенческая радиация видов, а распределение сред обитания непрерывно менялось.

Поскольку попытка анализа ДНК этих редких окаменелостей требует их разрушения и потому была бы невыполнимой, наши заключения основываются на их физических особенностях. Нам остаётся лишь строить предположения относительно того, как они возникли и почему вымерли. Некоторые из их отличительных особенностей могли быть результатом конвергентной эволюции, при которой две совершенно различных группы приобретают одинаковые особенности. Другие стали возможными благодаря спонтанным мутациям, за которыми следовала адаптивная радиация, а количество могло быть шагом назад, к более ранним родословным линиям, в которых в ходе развития по ошибке выключились ингибиторы, и в геноме активировалась молчащая ДНК. Некоторые существа могут обладать признаками двух групп, потому что они являются промежуточными звеньями между двумя группами.

Моей первой химерой среди меловых насекомых был маленький Hapsomela из бирманского янтаря – жук-сцидменид, у которого обе передних ноги снабжены 6-ю сегментами вместо нормальных 5-ти, обнаруживаемых у всех ныне живущих насекомых (рис. 16)39. Насколько же удивительно то, что дополнительный сегмент несла лишь передняя пара ног, тогда как в остальных ногах их было нормальное количество! Я продолжал таращиться на эти передние ноги, по много раз разглядывая каждый сегмент, не желая принимать очевидного. Стоило ли мне просто положить образец обратно в контейнер и убрать его на своё место? Нет, это стоило представить научному миру, даже если факты обернутся против всего общепринятого здравого смысла. Самые близкие современные группы, которые обладают ногами с дополнительными сегментами – это пауки и клещи, но эта окаменелость, конечно же, не подходила к ним. Для чего какому-то насекомому могли бы потребоваться дополнительные сегменты в ногах? Хотя у ракообразных, паукообразных и тысяченожек их больше, современные насекомые вполне успешно обходятся своими стандартными пятью. Однако мы знаем что некоторые древние насекомые сочли дополнительные сочленения полезными, потому что у множества палеозойских форм было один или два дополнительных.

Я начал размышлять над тем, как эта химера вышла на сцену мелового периода. Возникла ли эта родословная линия в пермский период, примерно 300 миллионов лет назад, продолжила своё существование, оставаясь не обнаруженной палеонтологами, в мелу, а затем вымерла? Это означало бы, что маленький жучок был одним из последних потомков древней группы. Или же это был возврат назад, предполагающий, что насекомые сохранили в своём геноме способность к образованию шестисегментных ног. Если это так, то что-то выключило какие-то ингибиторы и активизировало давно молчащий участок ДНК, заставляя эти сегменты появиться. Возможно, этот индивидуум был просто результатом единственной спонтанной мутации, которой повезло остаться запечатлённой в янтаре. Но насколько же это сложно для одинокого мутанта – оказаться пойманным в смоле и в итоге оказаться под микроскопом у учёного?

Клещ Cornupalpatum, также из бирманского янтаря, аналогичным образом попадает в нашу категорию химер. Поверхностный осмотр позволяет заключить, что это был просто типичный иксодовый клещ (цветная вкладка 11E). Однако более детальное рассмотрение показало, что пара маленьких сенсорных придатков, известных как педипальпы, обладала 5 концевыми коготками45. Хотя коготки, растущие в этом месте, обнаружены у некоторых хищных клещей иных групп[11], этого никогда не наблюдалось у современных иксодовых клещей. Это – особенность клещей из иных подотрядов, которая имеется у иксодового клеща и заставляет нас задаться вопросом о том, почему ископаемое существо приобрело эти когти, и было ли их назначение таким же, как у хищных клещей – чтобы справляться с добычей. Нам остаётся лишь строить предположения относительно того, помогали ли они Cornupalpatum прикрепляться к его хозяину – возможно, к динозавру того или иного рода, или же использовались для прокалывания слизистых оболочек в ходе подготовки к питанию кровью.

Далее, все исследованные тли из бирманского янтаря обладают лишь одной парой функциональных крыльев, тогда как прочие ныне живущие и вымершие тли имеют две пары43. Поэтому, хотя большинство особенностей сближают этих существ с ныне живущими тлями, их рудиментарные задние крылья ставят их в один ряд с кокцидами, самцы которых обладают рудиментарными задними крыльями, называемыми жужжальцами (цветная вкладка 3E). Здесь мы вновь встречаем химер с морфологическими особенностями двух групп. Какую функцию могли выполнять эти обрубленные задние крылья, и была ли она у них вообще? Мухи (Diptera), которые также обладают лишь двумя функциональными крыльями, во время полёта вибрируют своими крохотными остаточными задними крыльями (называемыми жужжальцами), и некоторые считают, что они служат органами равновесия. Возможно, эти гомологичные структуры у тлей несли ту же самую функцию, или же, возможно, они были всего лишь бесполезными остаточными органами, вставшими на путь, ведущий к забвению, вроде человеческого аппендикса.

Поскольку было обнаружено сразу два экземпляра висячих двукрылых Dacochile, они, вероятно, были довольно обычны в бирманском местонахождении. Принадлежит ли это мелкое двукрылое к семейству бабочниц, или же к семейству примитивных долгоножек – это вопрос, в отношении которого ведутся дебаты46,47. Форма крыла и жилкование напоминают таковые у примитивных долгоножек, но прозрачная крыловая мембрана и отсутствие на крыле характерной лопасти – это признаки бабочниц. Однако в целом у них больше особенностей, общих с первыми, и потому были классифицированы совместно с примитивными долгоножками (Tanyderidae) (цветные вкладки 10A, 10B). Проблемы возникают в тот момент, когда мы пытаемся определить, чем Dacochile питалась в лесу. Она обладает хорошо развитыми мандибулами с зазубренными краями, указывающими на то, что они использовались, чтобы что-то разрезать или протыкать, вот только что именно? Возможно, шкуру, возможно, у позвоночного животного – в таком случае возможными хозяевами были бы динозавры.

Мы уже говорили о маленькой «протопчеле» Melittosphex, которая несёт признаки, имеющиеся как у современных пчёл, так и у одиночных ос-охотников (цветная вкладка 14B). Обладая телом, покрытым перистыми волосками, рядами волосков на задних ногах и раздвоенными коготками, это перепончатокрылое имело особенности многих пчёл. Но парой апикальных шпор на средней паре ног она также напоминает ос. Поскольку это насекомое не никак не вписывалось в число ныне живущих пчёл или ос, пришлось выделять новое семейство. Хотя это насекомое было маленьким, оно, вероятно, весьма успешно опыляло цветы, и явно было прототипом пчёл44.

Если химеры обладали признаками, которые напоминают таковые у представителей двух или более современных семейств, существовали некоторые ископаемые насекомые, которые представляли собой настоящую диковинку. Насколько можно определить по их остаткам, их особенности по большей части были уникальными. Один из примеров, странное, похожее на блоху существо, известное как Strashila[12], которое бродило по Земле примерно 150 млн. лет назад104, нельзя с уверенностью отнести ни к одному из признаваемых в настоящее время отрядов насекомых (рис. 21). Мы можем представить себе, что этот необычный экземпляр вёл скрытную жизнь, отдыхая под какими-то кусками мусора или зарываясь в оперение птицы или даже оперённого динозавра. С такими огромными выпуклыми глазами было нетрудно обнаружить добычу, и увеличенные задние ноги, резко распрямившись, могли легко подбросить тело высоко в воздух, и, можно надеяться, прямо на неосторожную жертву. Когда животное пробиралось сквозь толщу оперения к коже, прочный клюв вонзался в позвоночное животное, и начиналось сосание крови. Странные парные придатки, торчащие из брюшка, вероятно, прочно заякоривали Strashila на одном месте. Это уклоняющееся ископаемое животное было причислено к блохам, но, хотя оно и обладало некоторыми признаками, напоминающими блошиные, многие из его особенностей не напоминали черты ни одного из современных насекомых, оправдывая подходящее видовое название этого существа – incredibilis (невероятный).

Кто кусал динозавров?

Рисунок 21. Странный Strashila incredibilis оправдывает свой видовой эпитет, будучи одним из самых загадочных насекомых мезозойской эры104. Его большие задние ноги приспособлены для прыжков и могли хвататься за стержни перьев пернатых динозавров. Его хоботок мог использоваться для добывания крови.


Такие вопросы о природе химер и странных существ, как их образ жизни, почему и когда они исчезли, а также о том, как их следует классифицировать, ещё долго будут бросать вызов палеобиологам будущего. Они, несомненно, принадлежат к числу тех аспектов палеонтологии, которые являются самым серьёзным вызовом нашему уму.


7. Инфекционное увядание и другие болезни меловых растений | Кто кусал динозавров? | 9. Санитарные службы мелового периода