Редкое семейство сверчков проливает свет на акустику вымерших юрских видов
Новое исследование редкого семейства насекомых поможет понять, как у современных кузнечиков развились высокоспециализированные акустические функции.
Исследование сенсорных и эволюционных биологов из Университета Линкольна (Великобритания) в сотрудничестве с командами из Канады и Франции опубликовано в Journal of Experimental Biology.
Финансируемое Leverhulme Trust, это междисциплинарное исследование проливает свет на ранние эволюционные стадии развития звукогенерирующих органов у ортоптер (кузнечиков и родственных видов) — крупнейшей группы акустически активных насекомых на планете.
Исследование детально рассматривает небольшую и редкую группу ортоптер — григов (grigs), которые являются единственным сохранившимся живым семейством древнего надсемейства сверчков хаглид (haglids). До сих пор большая часть научных знаний о хаглидах была получена из ископаемых останков, которые, как известно, датируются по крайней мере юрским периодом.
Исследование показывает, что григи и способ, которым они создают звуки с помощью крыльев, имеют большое значение для понимания ранних эволюционных стадий в многовековых линиях современных полевых сверчков и кузнечиков.
Доктор Фернандо Монтеалегре-З, ведущий энтомолог из Университета Линкольна: «Сегодня существует менее 10 видов григов, в то время как вымерших видов — почти 100. Наша работа сосредоточена на взаимосвязи между формой и функцией звукогенерирующих органов у разных групп сверчков».
Самцы как обычных полевых сверчков, так и кузнечиков привлекают самок, потирая друг о друга специализированные участки передних крыльев. Такое звукоизвлечение стало возможным благодаря специально развитой морфологии крыльев. В отличие от них, передние крылья григов лишены большинства специализированных черт, характерных для их родственников, и больше напоминают формы, которые мы видим в ископаемых останках вымерших видов.
Предыдущие исследования показали, что григи ближе к кузнечикам, чем к обычным полевым сверчкам. Однако и григи, и обычные сверчки используют для создания звука два симметричных передних крыла, в то время как у кузнечиков наблюдается сильная асимметрия между передними крыльями, и они используют для звукоизвлечения другие области крыла.
С помощью современных лазерных методов измерения исследовательская группа обнаружила, что звукопроизводящие области на крыльях григов на самом деле те же, что и у кузнечиков.
Бенедикт Чиверс, аспирант Университета Линкольна: «Наши результаты позволяют предположить, что звукогенераторы у григов представляют собой раннюю эволюционную стадию в линии кузнечиков. Мы выявили вибрирующие области на, казалось бы, неспециализированных крыльях и обнаружили, что они могут функционировать как высоконастроенные резонаторы».
Исследователи полагают, что морфология и функция крыльев григов представляют собой переходную стадию между неспециализированными крыльями их ископаемых предков и адаптированной формой современных кузнечиков.
Благодаря этому исследованию усилия по изучению вибрационных и звукопроизводящих свойств ископаемых крыльев будут значительно улучшены, что позволит лучше понять акустический мир, в котором когда-то жили вымершие виды.
Исследователи также обнаружили на крыльях григов «зеркальную область», которая есть как у кузнечиков, так и у полевых сверчков. Они считают, что это открытие указывает на единый предковый паттерн, от которого разошлись линии полевых сверчков и кузнечиков.