Насекомые научились питаться
нектаром голосеменных растений и опылять их еще до появления первых цветковых
растений.
Совместная эволюция – важный аспект развития всех царств природы.
При этом явлении два вида (или
в более широком смысле, таксона) взаимодействуют, а развитие одного из таксонов
стимулирует развитие другого. Совместно эволюционировали например растения и
бактерии, живущие на них. Еще один классический пример этого явления –
взаимодействие цветковых растений и насекомых. Бурное развитие покрытосеменных в
меловом периоде, 100–65 млн лет назад, способствовало развитию насекомых (их питательная среда расширилась),
но цветковые не могли существовать без развивающегося разнообразия маленьких
опылителей. Однако теперь в историю совместной эволюции цветковых растений и
насекомых вписана новая страница.
Оказывается, насекомые научились пить нектар и,
возможно, переносить пыльцу для опыления задолго до появления покрытосеменных
растений.
Это исследование опубликовано в последнем номере Science.
Традиционно считалось, что господствовавшие на Земле до цветковых
растений голосеменные (они
существуют и сейчас: например все хвойные растения) опылялись ветром. Расцвет
голосеменных пришелся на раннюю и среднюю мезозойскую эру
(триасский и юрский периоды, 250–140 млн лет
назад), они пришли на смену папоротникам. Современная теория опыления ветром
соответствует строению репродуктивной системы голосеменных: насекомому весьма
трудно забраться внутрь цветка-шишки.
Но не для всех насекомых такие пространственные затруднения были
серьезными. Наличие длинного сосущего хоботка позволяет успешно справиться с
этими трудностями. Ученые обнаружили насекомых, которые действительно питались
пыльцой голосеменных еще в юрский период – это скорпионницы
(род Mecoptera). Исследование ископаемых
остатков 11 видов скорпионниц показало, что основным элементом их рациона уже
160 млн лет назад являлась пыльца голосеменных растений. Строение их хоботка и
его длина позволяли им питаться секретами четырех типов ископаемых растений:
птеридоспермы (семенные
папоротники), хвойные, гинкговые, и гнетовидные.
Ископаемые останки древней скорпионницы//Capital Normal University,
Beijing
Сейчас скорпионницы существуют в природе, но являются скорее
реликтами, как и например гинкговые растения, которыми они питались. Их расцвет
пришелся на юрский и меловой периоды, а сейчас их видовое разнообразие
сократилось на порядки.
Кроме того, был проведен химический анализ изотопов углерода и
азота в ископаемых остатках скорпионниц. Он показал, что основу их питания
составлял «нектар»
голосеменных растений. Такой тип питания определял их участие в опылении. Однако
для голосеменных этот тип опыления не был особенно важен: они с успехом
опылялись ветром, поэтому механизм не получил широкого распространения и не
оказал значительного влияния на эволюцию обеих частей цепи.
Иллюстрация механизма питания древних скорпионниц//National Museum of
Natural History
Через десятки миллионов лет – с появлением
покрытосеменных – опыление с помощью насекомых стало играть определяющую роль в
развитии растений.
Таким образом, «хорошо забытый старый» метод был извлечен из кладовых природы и
заработал в полную силу. Цветковые растения и насекомые как бы подстегивали друг
друга в развитии, так как напрямую зависели друг от друга, чего не было в случае
опыления голосеменных.
Это открытие подтверждает гипотезу о спиральном развитии живого
мира на Земле. Определяющий эволюцию механизм не появляется ниоткуда и не
является принципиально новым: зачастую он уже опробован природой на других
объектах и лишь вновь повторяет попытку. Мы же видим
«цепь», а не «спираль» развития, так как человеческому глазу заметны лишь
успешные попытки реализации метода, неудачи же остаются за бортом эволюции и
потому трудно регистрируемы.
http://www.gazeta.ru/science/2009/11/07_a_3281653.shtml