Научные достижения

Пермский край оказался родиной древнейших насекомых-опылителей

Палеонтологи обнаружили на территории Пермского края России древнейших насекомых с длинными хоботками сосущего типа. Судя по строению ротовых частей, эти создания, жившие около 280 миллионов лет назад, посещали репродуктивные органы древних голосеменных растений и, вероятно, опыляли их в обмен на вознаграждение в виде капелек сладковатой жидкости.

Летним днем, оказавшись на природе, можно наблюдать, как пчелы и бабочки летают в поисках нектара, перенося пыльцу с цветка на цветок. Но, по современным данным, насекомоопыление было характерно для различных групп вымерших голосеменных еще задолго до появления цветковых растений. Об этом свидетельствует наличие у древних насекомых длинных сосущих хоботков, которые могли использоваться для доступа к сладковатым выделениям, скрытым в глубине шишек. До сих пор древнейшими обладателями ротовых частей такого типа считались сетчатокрылые и скорпионницы, найденные в Китае в юрских отложениях возрастом около 165 миллионов лет.

Новое исследование позволило продлить палеонтологическую летопись насекомых-опылителей более чем на 100 миллионов лет в прошлое. Его авторы работали с отпечатками насекомых из семейства протомеропид (Protomeropidae), найденными в нижнепермских отложениях рядом с деревней Чекарда (Пермский край). Ученым удалось показать, что эти насекомые, близкие к ручейникам (по другой версии – к скорпионницам), обладали хоботками, состоящими из двух соединенных нижнечелюстных щупиков. Хоботки аналогичного строения имеются у некоторых современных жуков и перепончатокрылых, и все они служат для поглощения цветочного нектара. Вероятно, пермские протомеропиды питались точно также, только вместо нектара они могли высасывать опылительные капли ангаропельтовых (Angaropeltaceae) – вымершего семейства голосеменных растений.

1.jpg
Отпечатки протомеропид (Protomeropidae) из раннепермского местонахождения Чекарда.

Опылительные капли выделялись на вершинах семязачатков, сидевших у ангаропельтовых внутри семенных капсул – женских репродуктивных органов сферической формы. Чтобы добраться до этих капель, протомеропидам и понадобился хоботок. Его длина составляла в среднем около 2 мм, что примерно соответствует расстоянию от внешнего отверстия в оболочке семенной капсулы до семязачатков. Интересно, что семенные капсулы ангаропельтовых были найдены в тех же слоях, что и хоботковые протомеропиды. Более того, рядом с хоботком одного из них ученые разглядели пыльцу ангаропельтовых. Важно отметить, что семенные капсулы ангаропельтовых оставались полузакрытыми вплоть до созревания семян, что снижало эффективность ветроопыления – а это значит, что основная ответственность за доставку их пыльцу ложилась именно на насекомых.

2.jpg
Художественная реконструкция протомеропиды Marimerobius sukatchevae, высасывающей опылительные капли из семенной капсулы ангаропельтового Permoxylocarpus (показана в разрезе).

«Разумеется, нельзя со стопроцентной уверенностью утверждать, что изученные нами хоботковые насекомые участвовали в опылении именно ангаропельтовых. Однако вероятность того, что протомеропиды питались нектароподобной жидкостью, достаточно высока. Сложно представить, что их хоботок выполнял какую-либо другую функцию. Но древние растения не стали бы подкармливать насекомых сладеньким из чистой благотворительности, не используя их в качестве опылителей. Значит, кого-то протомеропиды все-таки точно опыляли. Заняв эту экологическую нишу, они на десятки миллионов лет опередили мотыльков, пчел и других любителей нектара, оснащенных хоботками», – пояснил Александр Храмов, старший научный сотрудник Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН, руководитель исследования.

Публикация:
Khramov A.V., Naugolnykh S.V., Węgierek P. Possible long-proboscid insect pollinators from the Early Permian of Russia // Current Biology. 2022. DOI: 10.1016/j.cub.2022.06.085