Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты - Александр Храмов

* * *

Эрнест Резерфорд как-то сказал, что все науки делятся на физику и коллекционирование марок. Палеонтология, которая развивалась во многом как описательная наука, долгое время явно тяготела ко второму из этих полюсов. За палеонтологами закрепился имидж узколобых специалистов, которые только и умеют плодить новые виды динозавров и трилобитов, не особенно задумываясь о более глобальных вещах. Но благодаря этой рутинной работе был накоплен критический объем информации о времени появления и вымирания различных групп живых существ. Одними из первых, кто взялся его обобщить, были американские палеонтологи Джек Сепкоски и Дэвид Рауп. Они принялись за дело в 1970-е гг., когда как раз появились первые компьютеры, способные обрабатывать большие массивы данных. Итогом их исследований стала кривая, отражающая изменение совокупного числа семейств морских организмов за последние 600 млн лет. На этой кривой, которая была опубликована в 1982 г. в журнале Science и получила известность как «кривая Сепкоски», хорошо видны пять глубоких вертикальных провалов, соответствующих эпизодам резкого падения биоразнообразия (рис. 5.5). Вот так впервые и возникло представление о пяти крупнейших массовых вымираниях, с тех пор прочно вошедшее как в научный обиход, так и в массовое сознание.

* Raup D. M., Sepkoski J. J. Mass Extinctions in the Marine Fossil Record // Science. 1982. Vol. 215. P. 1501–1503.

Кто не слышал о гигантском астероиде, который 66 млн лет назад, на рубеже мезозоя и кайнозоя, погубил динозавров вместе с аммонитами и некоторыми другими группами организмов? Не менее поражает воображение и апокалипсическая картина раскаленного ада, в который превратилась наша планета на рубеже перми и триаса, около 252 млн лет назад, когда случилось самое масштабное вымирание в истории земной жизни. Его причиной считается излияние многих кубических километров лавы в районе сибирских вулканических провинций (траппов), из-за чего в атмосферу в короткие сроки попало огромное количество углекислого газа, вызвавшее эскалацию парникового эффекта и перегрев Земли. По разным оценкам, тогда погибло 81–96 % видов морских организмов, исчезло также множество сухопутных позвоночных. «Когда жизнь почти умерла»[69] – так называется книга известного палеонтолога Майкла Бентона, посвященная этим событиям.

Насекомые были очевидцами четырех из пяти крупнейших вымираний – вдобавок к двум только что упомянутым они застали вымирания, случившиеся в конце девонского периода (370–360 млн лет назад) и на рубеже триаса и юры (199 млн лет назад). Но до сих пор ученым не удалось найти убедительных доказательств того, чтобы хоть какой-то из этих четырех биосферных кризисов оказал существенное влияние на разнообразие насекомых. Они словно не замечали тот ужас, что творился вокруг! В бассейне реки Нижняя Тунгуска – том самом месте, где изливались сибирские траппы, – многочисленные остатки пермских жуков были найдены прямо в межтрапповых отложениях, зажатых между толщами вулканических базальтов. Таким образом, эти жуки существовали непосредственно в перерывах между крупными вулканическими извержениями, но при этом их разнообразие оставалось высоким, да и признаков экологического стресса они не выказывали[70].

Сепкоски и Рауп работали с палеонтологической летописью морских организмов, поскольку на тот момент она была изучена наиболее детально. О том, чтобы количественно проанализировать историческую динамику энтомофауны, тогда не могло быть и речи – слишком отрывочны были наши знания об ископаемых насекомых. Но за прошедшие 40 лет палеоэнтомология шагнула далеко вперед. Это позволило сотрудникам Лаборатории артропод Палеонтологического института РАН под руководством Виктора Дмитриева построить для насекомых кривую разнообразия, подобную той, что была создана Сепкоски и Раупом для морских организмов. Оказалось, что выглядит эта кривая совсем иначе (рис. 5.6). Она отражает плавный и постепенный процесс неуклонного роста, не перемежающийся никакими провалами-вымираниями. Разумеется, старые семейства насекомых постепенно уходили в небытие, но их не выкашивало целыми пачками в ходе драматических катаклизмов. Столь же умиротворенное впечатление производят кривые разнообразия насекомых, построенные другими коллективами палеоэнтомологов: на них вы тоже не увидите крутых провалов и драматичных изломов[71].

* Дмитриев В. Ю. и др. Разнообразие насекомых от карбона до современности // Палеонтологический журнал, 2018. № 6. C. 21–31.

Известно, что после массовых вымираний, вызванных резкими колебаниями внешних условий, как правило, выживают преимущественно некрупные существа. Это явление называется «эффект лилипута». Оно хорошо задокументировано для девонского вымирания, в результате которого исчезло около 96 % видов рыб, а длина тела оставшихся сократилась до 40 см, хотя ранее в океане встречались рыбы-гиганты длиной с небольшой автобус[72]. Эффект лилипута прослеживается и на примере листрозавров – травоядных звероящеров, которым посчастливилось пережить пермо-триасовое вымирание. Судя по годовым кольцам роста в костях, после глобального катаклизма средняя продолжительность жизни листрозавров снизилась с 13–14 до 2–3 лет, что сопровождалось уменьшением размеров тела. Если в конце перми листрозавры походили на небольших бегемотов, то в начале триаса они измельчали до размера собак. Специалисты по ископаемым позвоночным считают, что именно измельчание и помогло листрозаврам выжить в период нестабильности. Чем ты мельче, тем быстрее достигаешь половой зрелости и приступаешь к размножению – незаменимое качество в экстремальных условиях, когда каждый день может оказаться последним[73].

Насекомые с самого начала обладали всеми этими стрессоустойчивыми качествами. Мелкие, способные давать одно-два поколения за сезон, они были лилипутами животного мира, которые не обращали внимания на бедствия, обрушивавшиеся на нашу планету. Фоновое вымирание насекомых в разные эпохи шло примерно с одинаковой скоростью и не было связано с какими-либо катастрофами: те или иные группы сходили со сцены «в штатном режиме», не сумев выдержать давление хищников или конкурентов. Менялись, скорее, темпы появления новых семейств, и именно от них в конечном счете зависел уровень разнообразия насекомых в целом. Например, к началу триасового периода разнообразие мировой энтомофауны действительно снизилось, но, как показал палеоэнтомолог Александр Расницын, это произошло не из-за глобального катаклизма на рубеже перми и триаса, а из-за того, что новые семейства насекомых во второй половине пермского периода по неизвестным причинам перестали появляться, тогда как вымирание старых семейств продолжало идти с прежней скоростью[74]. Это было больше похоже не на внезапную катастрофу, а на затянувшийся демографический кризис в странах Запада, где население убывает из-за падения рождаемости, а не из-за роста смертности.