ЗАПИЛЮВАЧІ ДОКВІТКОВОЇ ЕРИ

Комахи є ключовим чинником успіху покритонасінних, однак, питання про те хто був першим квітка чи запилювач - залишається відкритим по нині день... Джерело ілюстрації: http://wikipedia.org

Андрій М. ЗАМОРОКА

Спільна еволюція комах і квіткових рослин, які вони запилюють, – факт відомий, напевно, ще з часів Чарльза Дарвіна. Взаємини цих живих істот, часом, набувають настільки химерних форм, що існування обох партерів стає неможливим один без іншого. І цілком логічним висновком є припущення, що запилювачі виникли разом із квітковими рослинами – своїми господарями. Однак, постає питання не цілком філософського характеру: хто був перший: квітка чи запилювач? Якщо квітка, то звідки, навіть у найпримітивніших покритонасінних, з’явилися нектарники та пристосування до запилення комахами, а якщо запилювач, то що вони запилювали до з’яви квіткових? Палеонтологічний літопис розкриває декотрі секрети, і скидається на те, що екологічна ніша запилювачів виникла значно раніше, ніж з’явилися квіткові рослини…

Сучасні комахи-запилювачі є екологічно, але аж ніяк не таксономічно, єдиною групою істот, куди приналежні види з різних рядів, з-поміж яких такі древні, як жуки, і зовсім юні, наприклад, бджоли. І якщо про теперішні види та їх взаємодію з квітковими рослинами знань достатньо багато, то про найдавніших запилювачів рослин нам, практично, нічого невідомо… Є нечисленні бурштинові скам’янілості примітивних ос і бджіл, відбитки древніх метеликів і мух, але усі вони, у масі, з’явилися лише у другій половині крейдового періоду, у час, приблизно, між 80-м та 65-м мільйоноліттями від нині у минуле. Саме тоді, на Землі, уже повсюдно, панували квіткові, витіснивши інші групи рослин із екосистем. Тобто, комахи-запилювачі, у сучасному їх розумінні, стали звичайними у природі тоді, коли харчова база для них уже існувала й вирізнялася великою різноманітністю, адже до кінця крейди сформувалися усі сучасні родини і більшість родів квіткових рослин. Проте, слід зважити, що з’ява покритонасінних датується кінцем тріасового періоду, близько 220 мільйоноліть тому, а деякі дослідники віддаляють цю подію аж у кінець пермського періоду – 260-250 мільйонів років тому…

Комахи і покритонасінні рослини пройшли тривалий і тісний коеволюційний шлях, що зв'язав їх назавжди. Джерело ілюстрації: http://wikipedia.org

Вчені вважають, що найдревнішими запилювачами були жуки, і у цій справі вони залишаються успішними й по нині. Проте для жуків, практично, непритаманна спеціалізація стосовно споживання нектару, який, як відомо, покритонасінні рослини виділяють для приваблення метеликів, бджіл, ос та мух. Власне, жуки поїдають пилок та самі квіти, супутньо здійснюючи запилення. А от спеціалізовані на споживанні нектару комахи – це були метелики, – з’явилися близько 180 мільйоноліть тому, у середині юрського періоду. Цікаво, що ця подія датується 40-а мільйонолітями пізніше, ніж ймовірна дата з’яви квіткових у пізньому тріасі… Тобто, еволюція спеціалізації метеликів на споживанні нектару була спряжена з уже наявним механізмом його виробництва покритонасінними рослинами. Бджоли виникли ще пізніше – у ранній крейді, близько 125 мільйоноліть тому… Реальними кандидатами на первісну коеволюцію з предками і ранніми квітковими є двокрилі або мухи з їх лижучими та сисними ротовими апаратами. Час зародження двокрилих, як вважають фахівці, – друга половина пермського періоду, десь у проміжку між 270-м та 250-м мільйоноліттями у минулому. Власне, декотрі палеоботаніки, тим же часом, як зазначалось вище, датують виникнення, якщо не самих квіткових, то принаймні їх безпосереднього предка.

Відбиток Ліхномезопсиха даогуґовенського - довгохоботкової скорпіониці із Китаю. Джерело ілюстрації: Ren and all, 2009

Проте, як виявилось, у минулому існувала ще одна група комах спеціалізованих на споживанні нектару та інших виділень рослин, і не лише у покритонасінних, – це були скорпіониці. Сьогодні вони є маленьким реліктовим таксоном, котрий налічує не більше 600 видів, в той час як у минулому – 300-65 мільйоноліть тому – це був чисельний і дуже різноманітний ряд комах. Саме від скорпіониць, як вважають вчені, еволюціонували такі ряди комах як блохи і воші, мухи, волохокрильці, метелики…

Відбиток Ліхномезопсиха славного. Джерело ілюстрації: Ren and all, 2009

Про те, що скорпіониці живились нектаром, а за разом здійснювали й запилення у древніх рослин, стало відомо зовсім недавно – у 2009-му році, коли у журналі “Наука” (“Science”) світ побачила стаття міжнародної групи вчених з Китаю, США, Великої Британії та Росії. Вони прискіпливо вивчили 21 зразок викопних довгохоботкових скорпіониць (Aneuretopsychina), які добре збереглись на скам’янілих відбитках та у бурштині віком 180-110 мільйоноліть. Науковці припустили, що їх хоботки були призначені для смоктання нектару, наче у сучасних метеликів. Для того аби довести свою гіпотезу, дослідники провели спектроскопічний аналіз вмісту хоботків скорпіониць, а у якості контролю здійснили таке ж дослідження породи, у якій утворилися відбитки, і частин ноги. Результат виявився доволі цікавим у тому сенсі, що у харчовому каналі хоботка вчені не виявили заліза, а вміст сірки був таким же як і у нозі комахи. Відсутність заліза чітко вказує на те, що довгохоботкові скорпіониці не були кровососами, адже залізо є обов’язковим компонентом гемоглобіну усіх хребетних тварин. Сульфур входить до складу амінокислот цистеїну і метіоніну, тому його однаковий вміст у нозі та хоботку комахи виключає з раціону білкову дієту. Тому найімовірнішим раціоном довгохоботкових скорпіониць був нектар та, можливо, інші рідкі виділення рослин, а за разом вони, очевидно, здійснювали й запилення.

А так художник уявив собі процес запилення насінної папороті Кайтонії Севарда довгохоботковими скорпіоницями. Джерело ілюстрації: http://www.flickr.com

Стосовно рослин, яких запилювати довгохоботкові скорпіониці, у авторів дослідження є досить цікава позиція. Часом виникнення квіткових, вони вважають, початок крейди, а не значно раніший тріасовий період. Звідси й випливає їх твердження, що скорпіониці харчувалися нектаром голонасінних та насінних папоротей, а не покритонасінних. Вчені вказують, що у ґеологічних відкладах, якими датуються знахідки довгохоботкових скорпіониць, наявна ціла низка видів рослин, які мали таке розташування овулів у плодолистках, що не відповідало типовим вітрозапильним голонасінним. Зокрема, автори акцентують увагу на представниках насінних папоротей з родини Кайтонієвих (Caytoniaceae), хвойних Хейролепідієвих (Cheirolepidiaceae), ґнетових Чекановскієвих (Czekanowskiaceae) та Пентоксиловієвих (Pentoxylaceae), які мали довгі вузькі канали, котрі вели до насінних зачатків. Запилення у цих рослин могло здійснюватися виключно спеціалізованими довгохоботковими комахами, якими, власне, й були скорпіониці-анеуретопсихіни. Щоправда, тут є одне але: стробіли у більшості голонасінних одностатеві і розташовані, у багатьох випадках, на різних рослинах або у різних частинах однієї рослини, тому як здійснювалось перехресне запилення скорпіоницями залишається незрозумілим. Інша справа у покритонасінних та багатьох насінних папоротей – чоловічі та жіночі орґани, за звичай, розташовані разом…

Зважаючи на той факт, що довгохоботкові скорпіониці виникли приблизно у другій половині пермського періоду, у час, коли, найпевніше, зародилися й предки покритонасінних, то вони, поруч двокрилих, могли бути рушієм еволюції квіткових…

Слідкуйте за публікаціями Станіславівського натураліста у соціальних мережах: Facebook, Вконтакті та Livejournal

Інші статті за цією темою:

admin Written by:

Be First to Comment

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *

30 + = 40