Древнейшие всплески ресурсов насекомых обнаружены в окаменелостях из Китая
Всплески ресурсов — эпизодические случаи кратковременного изобилия ресурсов — представляют собой фундаментальный механизм переноса энергии, питательных веществ и биомассы через экологические границы. Они широко распространены в современных экосистемах, однако об их древнейшей летописи известно мало.
Чжан Цяньци, аспирант Нанкинского института геологии и палеонтологии Китайской академии наук (NIGPAS), под руководством профессоров Ван Бо и Чжан Хайчуня вместе с коллегами сообщил об одном таком всплеске — древнейшем известном роении подёнок. Он был обнаружен в новом местонахождении окаменелостей в бассейне Сивань города Хэчжоу в Гуанси-Чжуанском автономном районе на юге Китая.
Результаты опубликованы в журналах Geology и Historical Biology.
В одном ископаемом слое Сиваньской биоты исследователи обнаружили сотни подёнок. Их классифицировали как новый таксон Jurassephemera zhangi и отнесли к вымершему семейству Sharephemeridae, которое является стволовой группой подёнок. Это первая находка данного семейства подёнок в Китае и наиболее хорошо сохранившаяся его окаменелость.
«Мы измерили ориентацию 381 подёнки и обнаружили, что они не демонстрируют явной направленности, хотя роза-диаграмма указывает на юго-западный тренд, возможно, отражающий эффект слабого движения придонной воды после накопления останков», — сказал Чжан Цяньци.
Все подёнки целые, с прикреплёнными конечностями и крыльями, что вместе с вышесказанным указывает на отсутствие значительного переноса в воде после смерти и захоронение в низкоэнергетической среде с хорошими условиями для сохранности.
Современные подёнки проводят большую часть жизни в водной среде в виде нимф, а взрослые особи живут от 1–2 часов до нескольких дней. В течение этой короткой фазы самцы образуют плотные скопления, а самки должны найти партнёров для спаривания, летая внутри и через большие рои, где происходит копуляция и откладка яиц.
Поведение роения для спаривания ранее было известно только у кроновых подёнок. Однако находка в данном исследовании показывает, что такие сложные формы поведения уже были хорошо развиты у стволовых подёнок в ранней юре, что представляет собой древнейшее свидетельство роевого поведения у насекомых.
Элементный энергодисперсионный спектральный анализ и анализ компонент методом Рамана показали, что окаменелости Сиваньской биоты в основном покрыты оксидами железа и остатками глинистых минералов, но поверхностный слой окаменелостей всё ещё был представлен в основном углеродными соединениями.
Водные насекомые играют важную роль в водных пищевых сетях, выступая потребителями водных растений и животных. В свою очередь, они служат пищей для рыб и других хищников. Но водные насекомые также могут быть важной частью пищевых сетей на суше, когда вылетают из воды взрослыми особями для расселения и поиска партнёров. Помимо создания пищевых «пиров» для хищников, вылетающие насекомые могут оказывать удобряющее воздействие на прибрежные растительные сообщества, когда умирают и разлагаются.
Это исследование показывает, что некоторые юрские подёнки вылетали одновременно большими роями, представляя собой «импульс» перемещения насекомых из воды на сушу. Этот импульс, вероятно, приводил к значительным экосистемным потокам в прибрежных местообитаниях, влияя на базовую экологию и биогеохимические циклы. Такой механизм может играть существенную роль в переносе питательных веществ из водных экосистем в окружающие наземные, и эта связь водных и наземных экосистем могла быть ключевой новинкой в мезозойских озёрных экосистемах.
«Наше открытие подчёркивает недооценённое экологическое значение насекомых в кратковременных пищевых пирах и массовых гибелях в древних озёрных экосистемах», — сказал Чжан Цяньци.