Ископаемый сверчок: восстановлена любовная песня юрского периода

Около 165 миллионов лет назад мир был наполнен разнообразием звуков. Примитивные кузнечики и квакающие амфибии были среди первых животных, производивших громкие звуки с помощью стридуляции (потирания определенных частей тела друг о друга). Современные кузнечики (также известные как певчие цикады) издают брачные призывы, потирая ряд зубчиков на одном крыле о плектр на другом. Однако то, как звук производили их древние предки и как именно звучали их песни, оставалось неизвестным.

Обнаружив несколько ископаемых насекомых, группа китайских палеонтологов из Педагогического университета Пекина связалась с экспертами по биомеханике звукоизвлечения и слуха насекомых из Бристольского университета, доктором Фернандо Монтеалегре-Запата и профессором Даниэлем Робером. К исследованию также присоединился ведущий эксперт по эволюции насекомых, доктор Майкл Энгел из Университета Канзаса (США).

Китайские исследователи предоставили исключительно детально сохранившуюся окаменелость кузнечика из средней юры. Строение его стридуляционного аппарата было настолько хорошо видно под оптическим микроскопом, что это позволило команде идентифицировать новый ископаемый вид — Archaboilus musicus. Изучив анатомию его звукового аппарата и сравнив ее с 59 современными видами, ученые пришли к выводу, что это насекомое издавало музыкальные песни на чистой, одной частоте.

Профессор Даниэль Робер отметил, что это открытие указывает на использование чистотоновой коммуникации уже в средней юре. Такая песня, являясь ключевым элементом привлечения партнера, разносится дальше и эффективнее, но одновременно делает самца более заметным для хищников, если те успели развить слух.

Исследование, опубликованное в PNAS, предполагает, что акустическая среда 165 миллионов лет назад уже была довольно насыщенной: многие животные пели одновременно, возможно, хором, на фоне шума водопадов, ручьев и ветра.

Удивительно, но на основе морфологии крыльев Archaboilus musicus доктору Фернандо Монтеалегре-Запата удалось акустически реконструировать его песню. Согласно биомеханическому анализу, A. musicus издавал тон с частотой 6.4 кГц, а каждый импульс пения длился 16 миллисекунд. Это, возможно, самая древняя из документально восстановленных музыкальных песен.

Этот палеобиоакустический анализ также дает уникальное представление об экологии вымершего насекомого. Низкочастотная песня была акустически адаптирована для дальней коммуникации в разреженной среде, например, в юрском лесу. Как и современные виды, A. musicus, вероятно, был ночным животным, что помогало ему избегать дневных хищников вроде Archaeopteryx, но не исключено, что юрские насекомоядные млекопитающие могли подслушивать его брачные призывы.

Это открытие проливает свет на слуховые способности других животных юрского периода и эволюционные механизмы, которые позже, возможно с появлением летучих мышей, привели современных кузнечиков к использованию ультразвуковых сигналов.