В перми сидел кузнечик, зелененький он был: о древних мимикрирующих организмах

О насекомых, похожих на палочки и листики, о Владимире Набокове и гигантских стрекозах, о древнейших законодателях моды на растительные мотивы рассказывает Indicator.Ru.

Современные насекомые часто маскируются под части растения, чтобы их не заметили враги, в отличие от пауков, для которых подобная мимикрия — большая редкость (тем радостнее узнать о последних открытиях двух видов, один из которых похож на жухлый лист, а другой — на распределяющую шляпу). Но, откуда пошла у них мода на растительные мотивы и как давно появился этот вечно актуальный стиль, помогающий прятаться от врагов, ученые не знают до сих пор.

Набоков, бабочки и пермь

Еще специалист по бабочкам Владимир Набоков (тот самый автор «Лолиты», бывший к тому же увлеченным энтомологом), открывший множество новых видов чешуекрылых, размышлял о том, зачем им понадобилась мимикрия и как она возникла (в 2002 году даже вышла научная статья о его отношении к мимикрии насекомых в журнале Nabokov Studies). Он писал, что естественный отбор должен поддерживать мимикрию, но она не могла появиться из ничего, и восхищался этими формами, словно доведенными до совершенства неведомым перфекционистом. «А что вы скажете о художественной совести природы, когда, не довольствуясь тем, что из сложенной бабочки каллимы она делает удивительное подобие сухого листа с жилками и стебельком, она кроме того на этом «осеннем» крыле прибавляет сверхштатное воспроизведение тех дырочек, которые проедают именно в таких листьях жучьи личинки?» — вопрошает писатель. Он приходит к заключению, что все эти замысловатые подробности, вплоть до соблюдающего правила оптики изгиба жилки на крыле там, где «нарисована» капелька росы, служат не выживанию, но высокому искусству. Поэтизируя хрупкость бабочек и превращая их красоту в аналогию литературного дара, писатель преуменьшает умственные способности птиц, которые, по его мнению, не в состоянии оценить такие изыски.

В траве сидел кузнечик

Но кто из насекомых научился делать это первым? Когда это произошло? Пока наука не может ответить на эти вопросы. Новая палеонтологическая находка французов отодвинула эту дату еще немного вглубь времен. Ромэн Гарруст, Андрэ Нель и их коллеги обнаружили нового ископаемого представителя кузнечиков, который прыгал по веткам в перми.

Только пермь здесь пишется со строчной буквы, ведь речь здесь о геологическом периоде палеозойской эры, временные рамки которого лежат между каменноугольным периодом (окончившимся почти 300 млн лет назад) и триасом (начавшимся примерно 250 миллионов лет назад). В первом сформировались основные залежи торфа, угля и нефти, а в воздухе летали пугающе гигантские стрекозы со страниц учебника, которые умудрялись насыщать свое огромное тело кислородом, не используя легких, благодаря большей концентрации O₂ в атмосфере того времени, а во втором появились первые тероподы (группа ящеротазовых динозавров), правда, пока небольшие. А между ними был пермский период, названный так в честь геологической формации в Предуралье (в районе города Пермь), на Урале и Русской равнине.

Совсем как огуречек

Надкрылья нового вида прямокрылых насекомых, найденного французскими палеонтологами, выглядят как листики. Вообще для кузнечика в том, чтобы выглядеть как листик, нет ничего удивительного. Однако, как сообщает статья в Nature Communications, этот кузнечик притворялся частью растения еще 270 миллионов лет назад.

До этого самым старым доказательством существования такого типа мимикрии была находка из мезозоя, да и сами настоящие кузнечики (отличающиеся, например, от сверчков с длинными усиками), как предполагали палеонтологи, появились только в юрском периоде, также относящемся к мезозойской эре. Самым старым притворщиком среди насекомых до настоящего времени считался палочник Cretophasmomima melanogramma (в переводе с латыни — древнее черное насекомое-палочник).

Широко известная способность палочников прятаться среди веточек и «исчезать» даже подарила им латинское название «привиденьевые». Их предок, описанный в работе, которая была опубликована в PLOS One весной 2014 года, обманывал своих хищных современников в раннем меловом периоде, примерно 126 миллионов лет назад. Этот палочник опроверг распространенное ранее мнение, что появление насекомых с мимикрией под растения спровоцировано расцветом (в обоих смыслах) цветковых 100 млн лет назад. Скорее всего, такому дизайнерскому решению его подтолкнуло появление новых видов хищников — небольших насекомоядных теплокровных животных (птиц и млекопитающих).

Древние привиденьевые, в отличие от современных, не имели характерных загнутых передних конечностей, но уже притворялись листиками, правда, не привычных нам покрытосеменных, а реликтового ныне гинкго. И вот теперь пальму (простите, гинкго или араукарию) первенства у них отняли кузнечики (Tettigoniidae).

Полосатенький он был

Найденный на юго-востоке Франции новый ископаемый вид палеонтологи назвали Permotettigonia gallica, что означает «галльский (в честь латинского названия Франции) кузнечик из пермского периода». Сохранность образца не идеальна: отсутствует часть туловища, край надкрыльев, некоторые лапки и голова, что не позволяет ученым определить, под какое конкретно растение маскировалось это прыгающее насекомое. Однако жилки на надкрыльях видны довольно отчетливо и напоминают жилкование листа. Сами крылья застыли в камне таким образом, что можно понять, что при жизни они располагались перпендикулярно телу, «домиком», как у современных кузнечиков, похожих на повернутые боком листья, а не плоско лежали на спине. Кроме того, для древних кузнечиков была характерна разделяющая окраска, их надкрылья, как предполагают авторы статьи, были полосатыми, что довольно редко встречается у современных родственников. Это свидетельствует в пользу того, что такая камуфляжная окраска могла возникнуть раньше однородного цвета, была связана с меньшими энергетическими затратами или быстрее подворачивалась естественному отбору. В триасовом периоде находок окаменевших полосатых насекомых уже довольно много, однако они в основном относятся к летающим видам, а не живущим на растениях. В наше время в разных группах насекомых встречаются оба варианта окраски. Сравнение рисунка жилок надкрыльев современных кузнечиков, притворяющихся листьями, и Permotettigonia gallica показало, что сходство формы потомков и предков довольно велико.

В отличие от древних привиденьевых, которые могут похвастаться тем, что служили пищей первым не-динозавровым птицам и млекопитающим, кузнечики существовали до того, как этот тип хищников смог бы оказать какое-либо влияние на их эволюцию, подталкивая к возникновению новых, лучше замаскированных форм. Их естественными врагами были все те же гигантские стрекозы меганевры с почти метровым размахом крыльев, которых пяти-семи-сантиметровым кузнечикам стоило бояться. Зато в середине перми отбор могли подстегнуть первые парящие позвоночные, охотившиеся на насекомых, которым пришлось стать похожими на растения.