» » Древнейшие насекомые со следами пыльцы покрытосеменных найдены в бирманском янтаре

Древнейшие насекомые со следами пыльцы покрытосеменных найдены в бирманском янтаре


Древнейшие насекомые со следами пыльцы покрытосеменных найдены в бирманском янтаре

Древнейшие насекомые со следами пыльцы покрытосеменных найдены в бирманском янтаре

Рис. 1. Насекомое Psocorrhyncha burmitica с пыльцой покрытосеменных Nyssapollenites в кишечнике, найденное в бирманском янтаре. a — общий вид, b, c — переднее крыло, d — заднее крыло, e — брюшко, сквозь разрыв которого видно скопление пыльцы (отмечено стрелкой), f — пыльцевое зерно, извлеченное из брюшка, g, h — пыльца, просвечивающая сквозь стенки брюшка. Длины масштабных отрезков: a — 1 мм, bd — 0,5 мм, e — 100 мкм, f — 5 мкм, g, h — 50 мкм. Изображения из статей D. Huang et al., 2016. New fossil insect order Permopsocida elucidates major radiation and evolution of suction feeding in hemimetabolous insects (Hexapoda: Acercaria) и Y. Mao et al., 2018. Various amberground marine animals on Burmese amber with discussions on its age


Две независимых группы ученых впервые обнаружили в бирманском янтаре насекомых, облепленных пыльцой покрытосеменных растений. Одно из этих насекомых — жук-горбатка, другое — оса неясной систематической принадлежности. Находка, возраст которой составляет около 100 млн лет (середина мелового периода), является древнейшим прямым свидетельством питания насекомых на цветах, а также их участия в опылении. Ранее высказывалось предположение, что первые покрытосеменные растения посещались преимущественно мелкими насекомыми без ярко выраженных специализаций к антофильному образу жизни, таких как длинный хоботок, и новое открытие говорит скорее в пользу этой точки зрения.

Находки мезозойских насекомых, нагруженных пыльцой, — это большая редкость, но все-таки не что-то исключительное. Пионерами в их изучении были отечественные ученые — палеоэнтомолог Александр Расницын и палеоботаник Валентин Красилов. В 1982 году они выявили в кишечниках пилильщиков Xyelidae из раннемелового забайкальского местонахождения Байса несколько типов пыльцы хвойных растений (В. Красилов, 1982. Уникальная находка: пыльца в кишечнике раннемеловых пилильщиков).

Впоследствии насекомые с пыльцой нашлись также в меловых янтарях. Например, в испанском янтаре были обнаружены трипсы, усеянные пыльцой, относящейся к саговникам или гингковым (E. Penalver et al., 2012. Thrips pollination of Mesozoic gymnosperms), длиннохоботковая муха из семейства Zhangsolvidae, несущая на своем теле пыльцу беннеттитовых, (E. Penalver et al., 2015. Long-Proboscid Flies as Pollinators of Cretaceous Gymnosperms) и жук-узконадкрылка со следами пыльцы саговников (D. Peris et al., 2017. False Blister Beetles and the Expansion of Gymnosperm-Insect Pollination Modes before Angiosperm Dominance). В бирманском янтаре был найден жук из семейства Boganiidae, рядом с которым лежат кластеры пыльцевых зерен, источником которых также были саговниковые (В бирманском янтаре найден древний жук-опылитель мелового периода, «Элементы», 21.08.2018).

Как можно заметить, во всех этих случаях мы имеем дело исключительно с пыльцой голосеменных, так что вышеперечисленные находки не могут ничего сказать о взаимодействии насекомых и покрытосеменных (цветковых) растений. А между тем, бурный расцвет покрытосеменных приходится как раз на середину мелового периода. Появление этой группы растений, на которую в наши дни приходится более 80% всего разнообразия сосудистых растений, драматическим образом изменило наземные экосистемы. Поэтому вполне естественно, что проблемы происхождения и ранней эволюции цветковых издавна привлекают большое внимание ученых. Со времен Дарвина считается, что ключевую роль в становлении этой группы растений сыграли насекомые-опылители. В наши дни около 87% всех видов цветковых опыляется животными, большую часть из которых составляют насекомые (J. Ollerton et al., 2011. How many flowering plants are pollinated by animals?). Примерно столь же высока доля насекомоопыляемых видов и среди наиболее примитивных цветковых растений, таких как кувшинковые и магнолиевые (S. Hu et al., 2008. Early steps of angiosperm–pollinator coevolution). Поэтому многие специалисты уверены, что общий предок всех цветковых растений также был насекомоопыляемым, а анемофильность (ветроопыляемость) возникла среди этой группы вторично.

В свете этих соображений меловые насекомых со следами пыльцы покрытосеменных представляют большой интерес. До недавнего времени было известно только одно такое насекомое — найденный в бирманском янтаре родич сеноедов Psocorrhyncha burmitica (рис. 1) из вымершего отряда Permopsocida, чей кишечник забит пыльцой Nyssapollenites (D. Huang et al., 2016. New fossil insect order Permopsocida elucidates major radiation and evolution of suction feeding in hemimetabolous insects (Hexapoda: Acercaria)). Однако на днях появились еще две публикации с описанием двух новых антофильных видов из того же бирманского янтаря. Первый из них — жук Angimordella burmitina из семейства горбаток (Mordellidae), был обнаружен учеными из Китая и США. Второе из этих насекомых — оса Prosphex anthophilos из инфраотряда жалящих (Aculeata) — попало в руки палеонтологов из Испании и США.


Древнейшие насекомые со следами пыльцы покрытосеменных найдены в бирманском янтаре

Древнейшие насекомые со следами пыльцы покрытосеменных найдены в бирманском янтаре

Рис. 2. Жук-горбатка из бирманского янтаря с пыльцой неизвестного покрытосеменного. a — общий вид, пыльцевые зерна, прилипшие к телу, отмечены красными точками, лежащие отдельно — желтыми, собранные в кластеры показаны голубыми квадратами, b, c — пыльцевые зерна, лежащие рядом с телом, d, e — пыльцевые зерна на теле, f, g, h — пыльцевые зерна, собранные в кластеры. Желтыми и голубыми стрелками показаны борозды на пыльцевых зернах. Рисунок из обсуждаемой статьи в PNAS


И жук, и оса окружены россыпью трехбороздной пыльцы — такая пыльца уникальна для высших покрытосеменных (двудольных). Она называется так благодаря наличию трех апертур (борозд). В районе апертуры наружная оболочка пыльцевого зерна (экзина) более тонкая, так что именно через это место происходит прорастание пыльцевой трубки при оплодотворении. И у голосеменных, и у многих примитивных покрытосеменных (однодольных) пыльцевые зерна однобороздные, то есть имеют только одну апертуру, и по внешним признакам ископаемую пыльцу этих растений различить не всегда просто. А вот трехбороздная пыльца — это достоверный маркер покрытосеменных. Именно момент ее первого появления в раннемеловых породах служит для датировки возраста всей этой группы растений (M. Coiro, 2019. How deep is the conflict between molecular and fossil evidence on the age of angiosperms?).


Древнейшие насекомые со следами пыльцы покрытосеменных найдены в бирманском янтаре

Древнейшие насекомые со следами пыльцы покрытосеменных найдены в бирманском янтаре

Рис. 3. Художественная реконструкция мелового жука Angimordella burmitina, питающегося на цветах. Рисунок из обсуждаемой статьи в PNAS


В куске янтаря с жуком-горбаткой Angimordella burmitina ученые насчитали не менее 62 трехбороздных пыльцевых зерен (до рода эту пыльцу определить не удалось). Некоторые пыльцевые зерна прилипли к телу насекомого, а другие собраны в комочки рядом с его брюшком. Интересно, что вся пыльца относится к одному типу — это значит, что либо жук посещал цветы только одного вида, либо же что очень похожая пыльца имелась в то время у разных покрытосеменных.

В наши дни жуки-горбатки очень часто встречаются на цветах, где питаются пыльцой и заодно участвуют в опылении. Сплюснутое тело горбаток помогает им передвигаться среди густых лепестков и тычинок. Видимо, их сородич из бирмита вел похожий образ жизни. Последний членик максиллярного щупика A. burmitina увеличен, что помогало ему загребать пыльцу. Находка этого жука заставляет вспомнить о кантарофильной гипотезе, согласно которой опылителями первых покрытосеменных были жуки, как это наблюдается у ряда ныне живущих примитивных семейств (G. Gottsberger, 1977. Some Aspects of Beetle Pollination in the Evolution of Flowering Plants). В поисках пыльцы жуки могут навещать самые разные цветы, поэтому они считаются малоспециализированными опылителями.


Древнейшие насекомые со следами пыльцы покрытосеменных найдены в бирманском янтаре

Древнейшие насекомые со следами пыльцы покрытосеменных найдены в бирманском янтаре

Рис. 4. Оса Prosphex anthophilos из бирманского янтаря с пыльцой покрытосеменных Tricolporoidites. a — общий вид, b — голова, красными точками отмечена пыльца, сh — пыльцевые зерна, чье местоположение отмечено на рисунке a. Длины масштабных отрезков: a — 1 мм, b — 0,2 мм, сh — 10 мкм. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature


Другое насекомое со следами пыльцы, найденное в бирманском янтаре, оса Prosphex anthophilos, также не выглядит очень специализированной для питания на цветах. В отличие от пчел, у нее нет ни приспособлений для сбора пыльцы, ни хоботка для высасывания нектара. Рядом с осой ученые обнаружили более 600 пыльцевых зерен, сконцентрированных в основном у переднего конца ее тела. Часть пыльцы прилипла к ротовым частям осы и основаниям ее крыльев. Как и в случае жука-горбатки, все пыльцевые зерна идентичны. Ученые отнесли их к роду Tricolporoidites, который встречается в меловых отложениях Северной Америки и Европы. Впрочем, пока неясно, какие именно покрытосеменные продуцировали эту пыльцу.

Разумеется, по двум-трем экземплярам сложно сделать какие-то достоверные выводы — так что остается ждать новых находок. Учитывая объем добычи бирманского янтаря и количество найденных там инклюзов, их будет еще немало.

Источники:
1) T. Bao, B. Wang, J. Li, D. Dilcher. Pollination of Cretaceous flowers // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2019. DOI: 10.1073/pnas.1916186116.
2) David A. Grimaldi, Enrique Penalver, Eduardo Barron, Hollister W. Herhold & Michael S. Engel. Direct evidence for eudicot pollen-feeding in a Cretaceous stinging wasp (Angiospermae; Hymenoptera, Aculeata) preserved in Burmese amber // Communications Biology. 2019. V. 2. Article number: 408. DOI: 10.1038/s42003-019-0652-7.

Александр Храмов


27 декабрь 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Растительноядный архозавр питался насекомыми

Палеонтологи нашли в копролитах, предположительно принадлежащих позднетриасовому силезавру, надкрылья жуков и другие части насекомых. Это свидетельствует, что насекомые могли составлять если не

Обнаружено хищное растение, которое ловит почвенных нематод подземными листьями

Хищные растения давно удивляют нас многообразием форм и способов ловли своих жертв. Недавно описанный род растений Philcoxia из горных саванн Бразилии (Campos Rupestres) преподнес ученым

Самые маленькие насекомые обладают уникальной нервной системой

К самым мелким летающим насекомым, сходным по размеру с одноклеточными организмами, относят паразитических ос из рода Megaphragma. Оказалось, что в нервной системе взрослых ос 95% нейронов не имеют

«Живые ископаемые» саговники оказались вовсе не такими старыми

Саговники — группа голосеменных растений, процветавших в мезозое, но представленная сейчас всего 300 видами, — считаются классическим примером «живых ископаемых». Однако проведенные недавно

Мелкие насекомые существовали и 300 млн лет назад

Группа ученых из разных стран в том числе и России доказала то, что мелкие насекомые существовали и 300 млн лет назад. К такому выводу специалисты пришли после изучения многих музейных коллекций

Ужасы в киевских квартирах: по стенам ползают отвратительные насекомые

Киевляне в последнее время с ужасом смотрят на насекомых в квартире — это существа, имеющие множество лапок. Причем, прячутся они в углах, и потом вылезают на стену. По словам специалистов,
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Триасовый ихтиозавр Guizhouichthyosaurus оказался сверххищникомИстория робототехники: как выглядели самые первые роботы?Чем могут питаться бактерии, когда вокруг ничего нет?Чипирование началось: Neuralink проследила за мозговой активностью свиньиПочему наша Вселенная такая странная и существуют ли законы физики?В Японии испытали "летающий автомобиль"Голографическое кино может стать реальностью1 сентября к Земле приблизится астероид размером с многоэтажный дом