Ранняя эволюция успешной мимикрии под веточки у насекомых

Мимикрия под веточки наиболее распространена и разнообразна у представителей отряда Phasmatodea (палочники и листовидки) — классических моделей для изучения эволюции камуфляжа и мимикрии среди насекомых. Современные палочники демонстрируют широкий спектр причудливых морфологий, имитирующих ветки, кору, свежие или сухие листья, папоротники и даже мох. Однако ископаемая летопись Phasmatodea относительно скудна, а самые древние палочники возрастом 100 млн лет не обладают явными чертами, характерными для знакомой мимикрии под ветки у современных групп.

В статье, опубликованной в журнале Science Bulletin, исследователи из Педагогического университета столицы и их коллеги изучили и проанализировали три таксономические группы палочников из двух мезозойских периодов: среднего юра (165 млн лет назад) и середины мела (99 млн лет назад). Эти виды показали возможную тенденцию в эволюции формы тела среди ранних палочников: переход от коренастого тела в стволовой группе Susumaniidae к относительно стройному телу в Pterophasmatidae и, наконец, к почти палочковидной форме у кроновой группы Euphasmatodea.

Для уточнения этой эволюционной тенденции учёные измерили ширину и длину частей тела всех хорошо сохранившихся мезозойских образцов. Анализ выявил значительное увеличение соотношения мезоторакс/торакс и метаторакс/торакс, в то время как соотношение проторакс/торакс снизилось лишь незначительно.

Это говорит о том, что тело не только стало стройнее, но и в ходе ранней эволюции Phasmatodea мезоторакс и метаторакс стали относительно проторакса заметно удлиняться. По-видимому, у палочников с мимикрией под ветки увеличивалось соотношение тела (длина/ширина), оно становилось стройнее, в то время как проторакс укорачивался, а мезоторакс и метаторакс удлинялись. Впоследствии метаторакс постепенно сливался с первым абдоминальным сегментом, а ноги одновременно удлинялись и становились тоньше, что в итоге привело к формированию длинной палочковидной формы тела.

Исследователи полагают, что эти изменения совпали с диверсификацией цветковых растений — основной пищи палочников по сей день. Ангиоспермы стали доминировать в меловом периоде, предоставив в то время критическую среду и разнообразие ресурсов для появления утончённых систем мимикрии под ветки, способствуя диверсификации самих палочников.