Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты - Александр Храмов

* * *

В одном из своих писем к Гукеру Дарвин назвал происхождение цветковых растений «отвратительной тайной», и с тех пор это выражение цитируется чуть ли не в каждой научной публикации, посвященной данной теме. Больше всего Дарвина волновал вопрос о внезапности выхода цветковых на эволюционную сцену: в нижнем мелу их еще днем с огнем не сыщешь, а в верхнем мелу все уже завалено листьями всевозможных буковых, платановых и магнолиевых. Такой резкий взрыв разнообразия цветковых резко противоречил представлениям Дарвина о медленной и плавной эволюции, на что ему не преминули указать критики. Поэтому Дарвин очень обрадовался, когда французский палеоботаник Гастон де Сапорта подсказал выход из этого затруднения. В 1877 г. Сапорта написал Дарвину о поразительном «отсутствии сосущих (хоботковых. – Прим. авт.) насекомых в юре», с которым, по его мнению, была связана «ранняя скудость растительного царства… долгое время ограничивавшегося одними ветроопыляемыми растениями, чье число и разнообразие никогда не могло достичь определенного предела». В ответном письме Дарвин горячо поддержал это предположение: «Ваша идея, что двудольные растения не вошли в силу до того, как появились сосущие (хоботковые. – Прим. авт.) насекомые, представляется мне великолепной. Я удивляюсь, как сам не додумался до нее»[158].

Представление о том, что цветковые обязаны своим успехом насекомым-опылителям, с подачи Дарвина и Сапорты прочно вошло в научный обиход. Казалось бы, что может быть очевиднее, ведь цветок – один из основных отличительных признаков цветковых – это не что иное, как рекламная вывеска для насекомых. Где же еще искать причины их эволюционного прорыва, если не здесь? На одной чаше весов ветроопыляемые голосеменные с мизерным числом видов, на другой – насекомоопыляемые цветковые, чье видовое разнообразие просто невообразимо. В наши дни существует более 350 000 видов цветковых, и 87,5 % из них опыляются животными, главным образом насекомыми[159]. В тропиках, где сосредоточена бо́льшая часть растительного разнообразия Земли, ветроопыляемых растений практически нет. Ветер служит надежным средством транспортировки пыльцы только в том случае, если растения одного вида произрастают сплошными массивами, как в тайге, где можно пройти сотни километров и не встретить ничего, кроме лиственницы или сибирского кедра. Но в дождевом тропическом лесу наблюдается совсем другая картина. Альфред Уоллес писал о сельве Амазонки: «Глаз наш, переходя с одного дерева на другое, вместо бесконечного повторения одних и тех же стволов, как это бывает в наших сосновых, дубовых и буковых лесах, едва ли увидит два одинаковых дерева»[160]. Пыльца, пущенная по воздуху, в таком лесу просто не долетит до адресата – на ее пути встанут сомкнутые кроны других видов. Здесь требуется точечная, избирательная доставка пыльцы, и вот ее-то и осуществляют насекомые. Например, самцы тропических орхидных пчел в поисках цветов с подходящим ароматом могут пролетать до 50 км. Как почтальон, поддерживающий связь между отдаленными поселками, они осуществляют обмен пыльцой между растениями одного вида, затерянными в зеленом море джунглей[161]. Таким образом, за счет насекомоопыления цветковым удается уместить гораздо больше видов на квадратный километр, чем ветроопыляемым голосеменным.

Широко раскрытый цветок с легкодоступными нектаром и пыльцой напоминает дом с дверями нараспашку – заходи кто хочет. Сначала в таком цветке покопался жук, потом его навестила суетливая муха… Но есть и цветки, похожие на эксклюзивный ВИП-клуб, действующий по принципу «только для своих». Их посещает узкий круг специализированных опылителей. Такой «фейсконтроль» в числе прочего может осуществляться за счет усложненной конфигурации околоцветника, ограничивающей доступ к нектару, – для этой цели служат нектарные шпорцы (вспомним мадагаскарскую орхидею!), сросшийся венчик и другие приспособления. Как правило, в тех группах растений, которые пошли по пути подобных ухищрений, видообразование происходит гораздо быстрее. Например, аквилегия, чьи цветки благодаря длинным шпорцам напоминают перевернутую шапку скомороха, гораздо обильнее видами, чем родственные ей роды лютиковых с плоскими цветками[162]. Такая же закономерность прослеживается и в других семействах растений, что вполне объяснимо. Представим, что цветы какого-то одного вида «настроены» на строго определенных насекомых-опылителей. Но стоит только некоторым растениям немного поменять эти «настройки» – например, длину или угол наклона трубки венчика, как прежние опылители перестанут их посещать, а вместо них будут прилетать другие, с хоботком подлиннее или телом постройнее. В итоге обмен пыльцой между двумя популяциями обрывается – и вуаля, перед нами два практически готовых вида в состоянии репродуктивной изоляции. Ученые полагают, что орхидеи – самое крупное семейство цветковых, насчитывающее более 25 000 видов, – достигли колоссального разнообразия именно за счет многократной смены специализированных опылителей[163].

Все эти доводы очень убедительны, но есть одна проблема: они нисколько не приближают нас к пониманию «отвратительной тайны», т. е. того скачка, в результате которого цветковые растения в короткие сроки захватили поверхность суши. Ведь преимущества насекомоопыления, о которых мы говорим применительно к цветковым, должны были ощущать на себе и древние голосеменные, опылявшиеся аналогичным образом. Палеонтологические находки последних 30 лет полностью перечеркнули восходящую к Дарвину догму, будто до появления цветковых не было хоботковых насекомых, способных выступать в роли специализированных опылителей. К настоящему моменту известно более 60 мезозойских видов насекомых – сетчатокрылых, скорпионниц, мух, которые обладали хоботком длиннее головы и питались выделениями вымерших голосеменных[164]. При этом они наверняка участвовали в опылении – ну не стали бы голосеменные подслащивать опылительные капли из чистой благотворительности. Так что цветковые не были первыми, кто изобрел насекомоопыление и поставил его на широкую ногу. Наоборот, на фоне тех же беннеттитовых с их красивыми, сложно устроенными шишками, над опылением которых трудились каллиграмматиды и прочие бабочковидные создания, первые цветковые с невзрачными и мелкими, со спичечную головку, цветками выглядели убого и примитивно, как неумытая Золушка рядом со своими сестрами в роскошных платьях. Какое же волшебство помогло им в итоге затмить всех соперников на эволюционном балу?