Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты - Александр Храмов

Сложно представить, что шкурки хресмодид принесло с берега: они бы в таком случае просто рассыпались по пути, как луковая шелуха. А это значит, что их обладатели жили и линяли прямо в море. То есть перед нами настоящие морские насекомые! О систематической принадлежности хресмодид до сих пор идут споры: одни сближают их с палочниками, другие – с клопами, третьи – с прямокрылыми. Но ни у кого не вызывает сомнений, что хресмодиды скользили по водной глади, подобно современным водомеркам. Вот только были они значительно крупнее. Длина тела большинства водомерок составляет около 1 см, крупнейшая современная водомерка, Gigantometra gigas, живущая в Юго-Восточной Азии, в длину чуть превышает 3 см. А вот тело самой крупной хресмодиды, Chresmoda obscura из верхней юры Зольнхофена (Германия), достигало 5 см, многие другие хресмодиды не сильно уступали ей по размерам. Я видел в коллекциях отпечатки Chresmoda obscura, и это действительно впечатляющие создания – не зря немецкий палеонтолог Эрнст Гермар (1786–1853) первоначально описал их под видовым названием gigantea (гигантская). Восстань зольнхофенские хресмодиды из мертвых, из-за своей разлапистости (ноги в размахе до 16 см) они не уместились бы даже на ладони взрослого мужчины.

Хресмодиды встречаются начиная со средней юры. Не все из них были морскими – некоторые попадаются в пресноводных отложениях и даже в янтарях. Несмотря на внешнее сходство, у хресмодид и водомерок есть много различий. Например, водомерки скользят лишь при помощи задних и средних ног, а укороченные передние используют для захвата добычи. У хресмодид же для передвижения служили все три пары ног почти одинаковой длины. Кроме того, у них на лапке не было ярко выраженной щетки из волосков, которая у современных водомерок увеличивает площадь контакта с водой и тем самым создает дополнительное поверхностное натяжение. Хресмодиды пошли по другому пути – удлинили саму лапку. У подавляющего большинства насекомых лапка включает не более пяти члеников, появление одного или двух дополнительных – крайне редкое событие. А вот у некоторых хресмодид лапка могла состоять из 40 и более мелких члеников! Они образовались за счет того, что первоначальные пять члеников разделились на множество более мелких.

Фактически лапка этих существ напоминала многочленистые антенны насекомых. У мушек-дрозофил нечто подобное наблюдается в случае мутаций в гомеозисных генах – так называются гены, от которых зависит, в какой орган разовьется та или иная часть зародыша. Если их повредить с помощью рентгеновского облучения, то на свет появятся мушки с антеннами на месте ног, и наоборот[249]. Такие мушки в лаборатории долго не проживут, а вот хресмодидам гомеозисная мутация, превратившая часть их конечности в антенну, пришлась как раз кстати, так что они просуществовали 60 млн лет, пока не вымерли в позднем мелу. Вероятно, самые крупные хресмодиды достигли предела, после которого передвижение за счет поверхностного натяжения воды становится неэффективным. В случае дальнейшего увеличения размеров тела им бы пришлось сделать свои и без того длинные лапки еще более длинными. Чтобы человек массой 70 кг смог скользить по водной поверхности, используя этот же механизм, периметр его ступней должен составлять 10 км![250]

И все же ливанские хресмодиды не уходили уж очень далеко в море: в «рыбных слоях» вместе с ними иногда попадаются листочки и хвоинки наземных растений – значит, суша была где-то поблизости. Фактически из всех когда-либо живших на Земле насекомых открытый океан смогли освоить только водомерки Halobates, которых гидробиологи ловят в сотнях километров от берега. Эти водомерки проникли в море спустя многие миллионы лет после вымирания хресмодид. Древнейшая из них была найдена в отложениях среднего эоцена (около 45 млн лет) в местечке Монте-Болька недалеко от Вероны, на северо-востоке Италии, – там, где на заре науки искал ископаемых насекомых Иоганн Шёйхцер. Водомерка покоилась в окружении тысяч морских рыб. Карьер, где ее нашли, называется La Pesciara, что в переводе с итальянского означает «миска с рыбой». Примечательно, что по своему таксономическому составу ископаемые рыбы из этого карьера ближе всего к современной ихтиофауне Индо-Тихоокеанского региона, где водомерки Halobates живут в наши дни[251].

Несмотря на эту находку, палеонтологическая летопись морских водомерок на удивление скудна. Да и прочие морские насекомые, не считая хресмодид, в ископаемом состоянии практически не встречаются. А ведь море – самая благоприятная среда для захоронения органических остатков, и, если бы насекомые жили здесь в далеком прошлом, мы бы их обязательно нашли. Получается, в море их никогда не было много. Да и сейчас морские насекомые – это большая редкость. Из 30 000 ныне живущих видов водных насекомых с морем связано от силы несколько сотен, причем большинство из них обитает в приливно-отливной зоне, а не на открытой воде[252].

Почему же, несмотря на способность адаптироваться к самым экстремальным условиям, насекомые так и не смогли вслед за озерами и реками покорить море? Ведь сама по себе соленость для насекомых – не проблема. Наоборот, соленая вода создает меньшую нагрузку на выделительную систему, чем пресная. Пресноводные организмы должны защищаться от сильного перепада осмотического давления. Внутри их тела концентрация солей и прочих растворенных веществ гораздо выше, чем снаружи, и, чтобы не раздуться и не лопнуть от притока воды, пресноводные существа должны постоянно откачивать ее излишки. Напротив, морская среда по своей солености ближе к крови и другим внутренним жидкостям, что облегчает поддержание водно-солевого баланса. Так что с физиологической точки зрения вселиться в пресную воду даже сложнее, чем в морскую, и раз насекомым было под силу первое, то второе – тем более.

Все сомнения в способности насекомых справляться с соленостью окончательно отпадут, если вспомнить, что они смогли колонизировать даже гипергалинные (суперсоленые) водоемы. Например, в Большом Соленом озере в штате Юта, стране мормонов, в разные годы соленость воды колеблется в пределах 50–100‰ (промилле), тогда как в океане она всегда остается на уровне 35‰. И тем не менее в этом озере живут клопы-кориксиды Trichocorixa verticalis, а также личинки мух-береговушек Ephydra и кровососущих комаров Culex и Aedes. В калифорнийском озере Моно, несмотря на повышенную щелочность и соленость, в три раза превышающую океаническую, мухи Ephydra иногда размножаются в таком количестве, что на берегах образуется темный валик из мушиных тел – настоящее пиршество для птиц. Когда эти мухи заходят в воду, чтобы отложить яйца, благодаря густым волоскам их тело обволакивает прослойка воздуха, так что, выныривая, они остаются абсолютно сухими. В свое время это привело в восторг путешествовавшего в тех краях Марка Твена – он сравнивал мух с чиновниками-взяточниками, которые также владеют удивительным искусством «выходить сухими из воды». А ведь, кроме личинок мух-береговушек, в озере Моно больше никто жить не может, не считая разве что некоторых креветок.