— 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.
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.
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.
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
