Ученые обнаружили похожее на бабочку ископаемое насекомое глубокого Мезозоя
Крупные насекомые, похожие на бабочек, известные как каллиграмматиды (Kalligrammatid lacewings), порхали в лесах Евразии, заполненных папоротниками и саговниками, в мезозойскую эру и вымерли более 120 миллионов лет назад. Новый анализ окаменелостей показал, что эти древние сетчатокрылые были поразительно похожи на современных бабочек, которые появились на Земле на 50 миллионов лет позже.
Таксономические, анатомические и геохимические исследования под руководством палеоэколога Смитсоновского института Конрада Лабандейры показали, что каллиграмматиды, вероятно, были важными опылителями в середине мезозоя. Они использовали ротовые аппараты, удивительно похожие на удлиненные трубчатые структуры современных бабочек для всасывания нектароподобных жидкостей. Кроме того, на их крыльях были глазчатые пятна (eyespots), очень напоминающие таковые у некоторых современных бабочек, что, возможно, помогало отвлекать или отпугивать хищников.
Результаты, опубликованные 3 февраля в журнале Proceedings of the Royal Society B, представляют яркий пример конвергентной эволюции между двумя неродственными линиями.
Хотя палеобиологам известно о каллиграмматидах более 100 лет, они оставались малоизученными до недавних открытий прекрасно сохранившихся окаменелостей на двух участках в северо-восточном Китае. Благодаря древним озерам, ограничивавшим доступ кислорода в среднем юрском — раннем меловом периодах, сохранились окаменелости с оригинальной структурой.
Анализ Лабандейры показал, что у насекомых были неожиданно длинные трубчатые хоботки. «Различные особенности ротового аппарата указывают на то, что они высасывали жидкости из репродуктивных структур голосеменных растений», — сказал Лабандейра. Эту идею подтвердил анализ материала в пищевой трубке одной окаменелости, содержавшего только углерод (если бы насекомое питалось кровью, остались бы следы железа).
Хотя ротовые аппараты сетчатокрылых были похожи на аппараты бабочек, в мезозойских лесах не было цветов, производящих нектар. По словам палеоботаника Дэвида Дилчера, каллиграмматиды, как и многие мезозойские насекомые, питались сахаристыми пыльцевыми каплями семенных растений, попутно перенося пыльцу. Основным источником пищи, вероятно, были вымершие растения беннетиты (bennettitaleans), чьи глубокие трубчатые репродуктивные структуры могли быть доступны для хоботков каллиграмматид. Различия в форме хоботков у разных окаменелостей говорят о связи с широким спектром растений-хозяев.
На окаменелостях также были обнаружены чешуйки на крыльях и ротовых аппаратах, которые, как и чешуйки современных бабочек, вероятно, содержали пигменты, придававшие насекомым яркую окраску. Исходя из сходства узоров крыльев с узорами современных нимфалид (Nymphalidae), Лабандейра предположил, что каллиграмматиды могли быть украшены красными или оранжевыми оттенками.
Это открытие побудило команду изучить химический состав различных участков крыльев, особенно глазчатых пятен. У современных бабочек темный центр такого пятна образован концентрацией пигмента меланина. Чувствительный химический анализ показал, что у каллиграмматидов в центре глазчатых пятен тоже был меланин.
«Это, в свою очередь, предполагает, что две группы насекомых разделяют генетическую программу производства глазчатых пятен, — сказал Лабандейра. — Последний общий предок этих насекомых жил около 320 миллионов лет назад, в глубоком палеозое. Мы считаем, что это должен быть механизм развития, восходящий к истокам крылатых насекомых».
По словам Дилчера, результаты подчеркивают два пути, по которым отношения между растениями-хозяевами и видами-опылителями двигали эволюцию: «Здесь мы видим коэволюцию растений с этими животными из-за их пищевого поведения и коэволюцию сетчатокрылых с их хищниками. Это создает все более сложную паутину жизни».