Ископаемые свидетельствуют о 66 миллионах лет поедания насекомыми деревьев каури
Исключительно хорошо сохранившиеся следы питания на ископаемых листьях хвойных растений показывают, что одни и те же типы повреждений насекомыми и грибами сохранялись миллионы лет на одном и том же типе растения — от древних патагонских дождевых лесов до современных тропических лесов западной части Тихого океана.
Более 50 миллионов лет назад дождевые леса, кишащие жизнью, простирались по древнему суперконтиненту Гондвана, включая территории современных Южной Америки, Антарктиды и Австралии. Ископаемые свидетельства показывают, что многие растения, ныне обитающие в таких местах, как Австралия, Новая Гвинея и Борнео, являются выжившими представителями гондванских лесов. Ископаемые листья из патагонского региона южной Аргентины также сохранили удивительное разнообразие следов повреждений насекомыми, аналогичных тем, что наблюдаются в современных дождевых лесах, что указывает на существование в лесах Гондваны разнообразных сообществ насекомых-фитофагов. Пережили ли эти древние сообщества растений и насекомых распад Гондваны и драматические изменения ареала растений-хозяев, и существуют ли они до сих пор?
Международная группа исследователей сосредоточилась на ископаемых остатках Agathis — величественного высокого хвойного дерева, широко известного как каури. Они сравнили тысячи современных образцов из Австралазии и Юго-Восточной Азии с 482 патагонскими ископаемыми образцами возрастом от 66 до 48 миллионов лет (от позднего мела до среднего эоцена). Результаты были опубликованы 25 ноября в журнале Communications Biology.
«Мы обнаружили поразительно схожие наборы повреждений насекомыми и грибами на ископаемых и современных листьях Agathis на огромном временном и пространственном промежутке», — заявил доктор Майкл Донован, старший куратор отдела палеоботаники и палеоэкологии Кливлендского музея естественной истории и ведущий автор статьи.
Насекомые эволюционировали множество различных стратегий питания растениями, и в ископаемой летописи зафиксированы сотни типов повреждений. На ископаемых и современных листьях Agathis команда обнаружила:
- Высокоспециализированные мины (ходы), которые личинки насекомых прокладывают внутри листа.
- Опухолевидные галлы.
- Следы укусов по краям листьев.
- Восковые защитные покровы щитовок.
- Повреждения ржавчинными грибами.
Особенно примечательно, что исследователи обнаружили чрезвычайно схожие удлинённые, бесформенные мины на Agathis на всех ископаемых участках и на нескольких современных видах этого хвойного дерева.
«Работая над предыдущим исследованием о восстановлении питания насекомых после мел-палеогенового вымирания, я изучил более 20 000 патагонских и североамериканских ископаемых листьев, — сказал доктор Донован. — Мины на Agathis — это единственное свидетельство, которое я нашёл для любого типа мин на одном и том же растении-хозяине, пережившем вымирание динозавров».
Отделение Южной Америки от Антарктиды привело к похолоданию и иссушению в Патагонии. За миллионы лет высокоразнообразный дождевой лес, включая Agathis, исчез из Патагонии, уступив место современным степям и менее разнообразным умеренным лесам. Agathis для выживания требует постоянно влажных условий и, вероятно, «следовал» за местообитаниями дождевых лесов на протяжении всей своей истории по мере движения тектонических плит, что привело к его нынешнему распространению в тёплых влажных районах от Новой Зеландии до Малайзии.
Исследователи предполагают, что такая «экологическая миграция» Agathis по мере перемещения южных континентов в их нынешнее положение могла обеспечить стабильные условия для формирования долгосрочных взаимосвязей между Agathis и зависящими от него насекомыми и грибами, даже несмотря на масштабные изменения его ареала. Учёты также допускают, что в разные периоды истории на Agathis могли питаться схожим образом неродственные группы насекомых.
«Я гулял по горным дождевым лесам Австралии и Борнео и видел в точности такие же следы питания на живых деревьях каури, как и на 65-миллионолетних окаменелостях, которые мы собрали в Аргентине, — сказал доктор Питер Уилф, профессор геонаук Университета штата Пенсильвания и участник исследования. — Это абсолютно потрясающе, тем более что эти сообщества и представляемая ими угрожаемая биоразнообразие и эволюционная история ранее никогда не замечались, и мы впервые документируем их по окаменелостям».