Сегодня - 12.12.2017

Короли мира

08 августа 2017

Кто король мира? Если бы ответ на этот вопрос зависел от числа видов, то однозначно властителями оказались бы насекомые. Эти маленькие существа появились на земле около 400 миллионов лет назад. Динозавров не было и в помине, не говоря уже о человекоподобных обезьянах. Стратегии эволюции насекомых, позволившие стать им самым представительным классом на Земле, раскрыл заведующий лабораторией артропод Палеонтологического института имени А.А. Борисяка РАН доктор биологических наук Александр Павлович Расницын на XV съезде Русского энтомологического общества.

— Дело в крыльях! — заявил ученый. — Первично бескрылые насекомые ничуть не более разнообразны и успешны, чем, например, мокрицы. Но крылья решают не всё — дело в том, что насекомые-летуны еще и попали в чрезвычайно благоприятное для полета размерное окно. При очень маленьких габаритах получается скорее воздушное плавание с совершенно иными характеристиками и энергозатратами. А более высокий размерный класс неудобен тем, что при размерах тела более десяти килограмм машущий полет теряет свою эффективность, летать очень трудно. Крупные позвоночные переходят, в основном, на парение, играют с восходящими потоками воздуха, а это совсем другое дело.
 
Бумажная оса
 
 
Наибольшего успеха — максимального разнообразия видов — достигли четыре отряда-супергиганта: жуки, бабочки, двукрылые (типичные представители — мошки, мухи, комары, слепни) и перепончатокрылые (осы, шмели, пчелы, муравьи, наездники). Это все насекомые с полным превращением: в их цикле развития присутствуют следующие стадии — яйцо, личинка, куколка и взрослое насекомое, имаго. По уровню разнообразия к ним только приближаются полужесткокрылые (клопы, цикады, тли) и прямокрылые (кузнечики, сверчки, саранча). У каждого отряда был свой способ преуспеть на длинном эволюционном пути:
 
— Три супергиганта — двукрылые, перепончатокрылые и жуки — начавшие свой взрыв, то есть диверсификацию, в мезозойскую эру (250—65 млн лет назад) добились успеха на разных направлениях преобразования онтогенеза. Двукрылые совершенствовали личинок и имаго порознь, увеличивая затраты на морфогенез  — превращение из личинки во взрослую особь. При этом имаго двукрылых обладают фантастическим совершенством полета, а личинки могут жить фактически где угодно, хоть в нефти, и питаться чем угодно. Двукрылые пошли на полную дивергенцию с огромным объемом перестроек: имаго и личинка  — по сути два совершенно разных поколения в одном жизненном цикле, — объяснил Александр Расницын.
 
Жуки, наоборот, сближали организацию разных стадий ради мощного механизма пассивной защиты взрослой особи — надкрыльев — и слегка сэкономили на затратном морфогенезе. Представители этого отряда, конечно, летают так себе, но зато  живут повсеместно, причем вместе с личинками, часто бывают друг на друга похожи, в том числе образом жизни — это позволяет сэкономить на метаморфозе.
 
Бронзовка
 
Перепончатокрылые (муравьи, наездники и т.п.) тоже пошли по пути экономии, но более радикально — сделали личинку питающимся эмбрионом, как у млекопитающих. Для этого им пришлось стать паразитами, и здесь можно провести прямую аналогию с млекопитающими, где молодь паразитирует на матери. Паразитизм такого типа — очень сложная адаптация, и для этого перепончатокрылым пришлось стать такими же умными, как и те, кто вскармливает потомство молоком. Объем превращений у насекомых этого отряда невелик, — сказал Александр Расницын.
 

Онтогенез — процесс индивидуального развития особи от начала ее существования до конца жизни. Но это не просто рост, а процесс реализации наследственной информации, «записанной» в генах. Развитие насекомых происходит в ходе реализации трех или четырех фаз: яйца, личинки, куколки (не у всех насекомых) и взрослой фазы.  Личинки насекомых часто кардинально отличаются от взрослых особей по образу жизни, типу питания, внешнему виду — по сути это совершенно иное живое существо, модифицирующееся во взрослую особь во время цикла энергозатратных превращений.

 
— Бабочки — особый случай, они вышли на старт позже других — только в кайнозойскую эру — 65 млн лет назад, хотя появились они в нижнеюрском периоде (около 200 млн лет назад). Этот отряд добился успеха не путем реорганизации онтогенеза, а с помощью других адаптаций — совершенствования фитофагии (питания растительной пищей) личинок и обретения многофункционального чешуйчатого покрова имаго. Бабочки «расцвели» с появлением покрытосеменных растений, которые есть гораздо проще, чем остальные, а потом перешли на все что угодно — голосеменные и хвойные. Дополнительный эволюционный успех бабочкам обеспечил уже упомянутый чешуйчатый покров, дающий им быструю реакцию, камуфляж и редкое попадание в паутину, — рассказал доктор биологических наук.
 
Бражник
 
Возможно, сейчас ученые-энтомологи являются свидетелями нового прорыва в развитии насекомых:
 
— У одного из мельчайших наездников развитие просто прямое — почти без линек и без куколочной стадии — первая, вторая, третья, четвертая личинка. Пятая соответствует куколке, но ею, в общем-то, не является, потому что в ней отсутствует стадия покоя. Это возврат к прямому развитию, как у млекопитающих. Пока такие особенности развития найдены только у крохотного насекомого. Вероятно, что медоносная пчела тоже пошла по этому пути — к сожалению, данных мало, и их надо проверять. Однако вряд ли нам удастся дожить до того момента, чтобы понять, видим ли мы начало нового прорыва, потому что эволюция наблюдаема не глазами, а только по ее результатам, — заключил энтомолог.
 
Надежда Дмитриева
 
Фото предоставлены Александром Расницыным
 
Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (6 votes)
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus