Новое исследование проливает свет на появление насекомых на Земле

(Phys.org) — "Насекомые доминируют в нашем мире", — утверждает исследователь из Университета Канзаса Майкл Энгель. Поэтому любая информация об эволюции насекомых помогает лучше понять, как биология в целом менялась с течением времени.

"Более половины всех известных видов на планете — это насекомые, и они практически правят всеми наземными и пресноводными экосистемами", — сказал Энгель, профессор экологии и эволюционной биологии. Они опыляют наши сельскохозяйственные культуры, являются источниками многих лекарств или других химических веществ, а некоторые связаны с распространением болезней.

Понимание факторов, которые привели к возникновению насекомых и способствовали их успеху, а также того, что привело к вымиранию определенных групп (например, влияние изменения климата), жизненно важно для здоровья и безопасности человека.

Энгель стал соавтором статьи в престижном журнале Nature, которая проливает новый свет на эволюцию Eumetabola — научного термина для группы организмов, включающей большинство видов насекомых.

"Жуки, пчелы, муравьи, осы, мухи, бабочки, мотыльки, блохи, златоглазки, вши, трипсы, тли, настоящие клопы и все их близкие родственники — это насекомые с полным превращением (эуметаболы)", — пояснил Энгель.

Исследователь отметил, что, несмотря на важность этой группы, их раннее происхождение было трудно определить.

"Было мало идентифицируемых окаменелостей из каменноугольного периода или более ранних отложений", — сказал Энгель. До сих пор первые достоверные образцы, относимые к Holometabola (большой части массивных Eumetabola), были из ранней перми. Но они не самые примитивные и указывали на более ранние события диверсификации. Из каменноугольного периода у нас были только образцы гораздо более примитивных линий насекомых".

Размер окаменелостей затрудняет их обнаружение. "Они крошечные, поэтому, если вы не охотитесь за ними, их легко упустить из виду. Кроме того, окаменелости из этих отложений не сохраняются с сильным контрастом между ними и окружающей породой. Поэтому требуется специальное освещение, чтобы они легко выделялись".

Тем не менее, Энгель и его соавторы в Nature описывают недавно обнаруженные образцы и фрагменты, которые можно с уверенностью связать с линиями голометабол. Более того, образцы относятся не к типичным отрядам, а к гораздо более примитивным.

"Например, есть вид, связанный с линией, которая в конечном итоге даст начало осам в триасе. Это была не сама оса, а скорее какая-то обобщенная примитивная группа, но у нее уже было несколько эволюционных новшеств, которые позже станут частью отряда перепончатокрылых (осы, муравьи, пчелы)".

Среди пяти других видов, описанных в статье, один является ранним родственником настоящих клопов, другой — ранним родственником сеноедов (а в конечном итоге и вшей), а третий — ранним родственником линии, которая даст начало жукам в пермском периоде.

Лаборатория Энгеля — одна из немногих в мире, обладающих опытом в изучении ископаемой летописи насекомых, и еще меньшее их число имеет достаточный опыт работы с палеозоем.

Понимание древнего развития и происхождения насекомых жизненно важно для понимания нашего современного мира. "Наша собственная эволюция — биотическая и культурная — неразрывно связана с жизнью насекомых", — сказал он. "Насекомые существуют на планете по крайней мере 410 миллионов лет, они первыми начали летать, первыми развили сельское хозяйство и первыми сформировали сложные общества. Мы любим говорить о 'эпохе динозавров' или 'эпохе млекопитающих', но все они меркнут по сравнению с всеобъемлющей 'эпохой насекомых'. Если люди исчезнут с Земли, это окажет лишь благотворное влияние на биоту. Если исчезнут насекомые, то самой жизни будет трудно сохраниться".