Найдены древнейшие листовые минеры: ископаемое возрастом 312 млн лет проливает свет на поведение и эволюцию насекомых
Останки насекомых, как мягкотелых животных, сохраняются плохо. Чаще всего окаменевают крылья, а тела, если и присутствуют, то фрагментарно. Один из способов изучения древних насекомых — исследование следов их жизнедеятельности (ихнофоссилий) на ископаемых растениях.
«У нас отличная летопись ископаемых растений, — говорит Ричард Дж. Нект, докторант Гарвардского университета. — В более глубоких слоях именно ихнофоссилии, а не телесные остатки, рассказывают нам больше об эволюции и поведении насекомых, потому что растения и следы на них сохраняются очень хорошо».
В новом исследовании, опубликованном в New Phytologist, учёные описывают эндофитный след на листе семенного папоротника каменноугольного периода. Это самое раннее свидетельство внутреннего питания внутри листа. Ископаемое возрастом 312 миллионов лет показывает, что поведение, известное как минирование листьев, возникло примерно на 70 миллионов лет раньше, чем считалось.
«Из всех способов внутреннего питания насекомых внутри растений — минирования, образования галлов, прогрызания ходов в древесине — именно минирование листьев оставалось самым загадочным, — говорит соавтор Конрад К. Лабандейра из Смитсоновского музея естественной истории. — Самые ранние следы минирования были известны из раннего триаса. Теперь мы, кажется, получили ответ, почему была такая задержка».
Внутреннее питание на растениях характерно для голометаболических насекомых — тех, что проходят полное превращение (метаморфоз): чешуекрылых (бабочки), жесткокрылых (жуки), двукрылых (мухи) и перепончатокрылых (пилильщики и наездники). Личинка вбуравливается в лист и начинает питаться его внутренними тканями, оставляя за собой ход (мину). По мере роста она линяет и оставляет экскременты (фрасс).
«Фрасс — одна из вещей, которую мы ищем при идентификации внутреннего питания. Он может иметь разные черты, полезные для определения, какое животное его оставило», — поясняет Нект.
Ихнофоссилия была найдена в свите Род-Айленд каменноугольного периода. Эта среда изначально была заболоченной, что создавало бескислородные условия для исключительной сохранности растительных остатков — так называемый лагерштетт.
«Личинки не окаменевают — они слишком нежные и мелкие. Поэтому находка такого следа очень информативна: она рассказывает нам о поведении личинок в позднем палеозое, о котором мы знаем очень мало», — отмечает Нект.
Исключительная сохранность позволила чётко увидеть эндофитный след, который соответствует известным паттернам такого поведения: извилистый ход, при котором личинка избегает краёв листа и крупных жилок. Такое поведение известно только для голометаболических насекомых.
«Эта находка отодвигает возникновение такого поведения на 70 миллионов лет вглубь. Она показывает нам две вещи: поведение личинок, которое мы обычно не видим в летописи, и то, что эволюция полного метаморфоза (голометаморфоза) уже существовала в то время».
Ископаемое хранится в Музее сравнительной зоологии Гарвардского университета.