Насекомые взлетели, когда у них появились крылья
Эволюция крыльев не только позволила древним насекомым стать первыми существами на Земле, поднявшимися в небо, но и обеспечила их взлёт, сделав одним из величайших успехов природы, согласно новому исследованию.
Ископаемая летопись показывает, что насекомые были немногочисленны до примерно 325 миллионов лет назад, уступая по численности своим собратьям-членистоногим — арахнидам (пауки, скорпионы, клещи) и многоножкам. Ситуация резко изменилась в пенсильванский период.
Исследователи из Стэнфордской школы наук о Земле, энергетике и окружающей среде (Stanford Earth) проверили две основные гипотезы, объясняющие этот пробел в летописи, названный «Гексаподным разрывом» (Hexapod Gap). Обновлённая модель атмосферного кислорода исключила версию о его низком уровне как о сдерживающем факторе. Анализ базы данных горных пород Северной Америки показал, что отложения того периода могли сохранять окаменелости, но их там нет, что подтверждает реальную редкость насекомых.
Ключевым открытием стало то, что появление крыльев совпадает с резким увеличением обилия и разнообразия насекомых в летописи окаменелостей. Первые два известных крылатых насекомых — похожее на стрекозу (со «старыми» не складывающимися крыльями) и похожее на кузнечика (со складывающимися «новыми» крыльями) — представляют две основные эволюционные линии. Их глубокое различие указывает на чрезвычайно быструю диверсификацию сразу после возникновения полёта.
«Полёт позволил насекомым исследовать новые экологические ниши и получил новые средства для побега от хищников», — пояснила ведущий автор исследования Сандра Шачат. Крылья также позволили создавать совершенно новые ниши, например, для хищников, специализирующихся на летающей добыче.
Исследование, опубликованное в журнале Royal Society Proceedings B, связывает эволюцию полёта с возвышением насекомых, но ставит новый вопрос: как и почему крылья эволюционировали в промежутке между девонским периодом с его единичными бескрылыми формами и последующим «взрывным» успехом.