Длиннохоботковая муха-шаровка, найденная в верхнеюрских отложениях Казахстана, свидетельствует, что насекомые могли принимать участие в опылении задолго до появления цветковых растений. Длина хоботка мухи почти в два раза превышает длину ее тела — ротовые части таких пропорций не встречаются больше ни у одного известного мезозойского насекомого. Возраст находки составляет примерно 160 млн лет. Поскольку цветковые растения появились только спустя 40-45 млн лет, ученые предполагают, что муха использовала свой хоботок для высасывания сладковатых выделений из шишек древних голосемеменных.
Фотография и прорисовка мухи-шаровки Archocyrtus kovalevi из верхней юры Казахстана.
Результаты исследования, проведенного Александром Храмовым и Еленой Лукашевич из Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН, были опубликованы в журнале «Gondwana Research».
Муха относится к виду Archocyrtus kovalevi и является древнейшим представителем ныне живущего семейства шаровок (Acroceridae). В наши дни в Южной и Северной Америке, а также в Южной Африке встречаются шаровки с хоботками, которые по длине значительно превосходят тело. Все они высасывают нектар из цветов с глубоким венчиком, параллельно их опыляя. Однако в конце юрского периода, когда существовал вид A. kovalevi, никаких цветковых растений не было — они появились ближе к середине мелового периода и поначалу имели невзрачные, маленькие цветы, которые явно не были рассчитаны на хоботок такой длины.
Отсюда исследователи заключили, что муха A. kovalevi посещала репродуктивные органы голосеменных растений, главным образом вымерших беннеттитовых, внешне похожих на саговые пальмы. Обоеполые шишки некоторых беннеттитовых были окружены розеткой из видоизмененных листьев, которая напоминала околоцветник настоящего цветка. Десятки таких шишек, относящихся к виду Williamsoniella karataviensis, найдены в тех же слоях, что и длиннохоботковая муха. Глубина этих шишек приблизительно соответствует длине хоботка A. kovalevi (она равна 12 мм).
Слева — шишка беннеттитового Williamsoniella karataviensis из верхней юры Казахстана (фото — Наталья Носова), справа — художественная реконструкция, на которой представлена муха-шаровка Archocyrtus kovalevi, подлетающая к шишке беннеттитового (автор — Дмитрий Богданов).
Хотя большинство ныне живущих голосеменных растений опыляются при помощи ветра, гнетовые, реликтовая группа голосеменных, являются насекомоопыляемыми. На их семязачатках выделяются сладковатые капли, которые привлекают насекомых-опылителей, включая мух. Возможно, нечто подобное практиковали и мезозойские беннеттитовые. Чтобы дотянуться до семязачатков, скрывающихся в глубине шишек, мухи-шаровки и «изобрели» длинный хоботок. В процессе питания мухи измазывались пыльцой и переносили ее на другие шишки. Затем, когда ближе к концу мезозоя численность беннеттитовых упала, длиннохоботковые мухи переключились на недавно появившиеся цветковые растения. «Многие слышали, что Чарльз Дарвин блестяще предсказал существование на Мадагаскаре бабочки-бражника с очень длинным хоботком. Он сделал это предсказание, рассматривая мадагаскарскую орхидею, чей нектар скрывается на дне глубокого выроста околоцветника. Нам пришлось раскручивать эту цепочку рассуждений с другого конца. Сначала в наши руки попала муха с очень длинным хоботком, явно предназначенным для высасывания нектара, и затем мы стали думать, как же она могла его использовать в то далекое время, когда цветковых растений не было и в помине», — рассказал старший научный сотрудник Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН Александр Храмов, первый автор статьи.
История изучения мухи A. kovalevi началась еще в 1996 году, однако ее первоначальное описание было опубликовано без каких-либо фотографий. Поэтому наличие хоботка у этого насекомого долгое время оставалось под вопросом — некоторые полагали, что удлиненная структура рядом с телом мухи является посторонним объектом или куском растительности. Авторы статьи поставили точку в этом споре, заново изучив окаменелость с применением современных стереомикроскопов и элементного анализа. Оказалось, что муха действительно обладала длинным хоботком — в нем различим внутренний канал и другие детали строения, характерные для ротовых частей двукрылых, а химический состав полностью исключает предположение о растительном происхождении данной структуры.
Khramov A.V., Lukashevich E.D. 2019. A Jurassic dipteran pollinator with an extremely long proboscis. Gondwana Research. Vol. 2019. P.210-215. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1342937X1930070X
Работа была выполнена в рамках исследовательского проекта «Ранняя эволюция насекомоопыления», поддержанного грантом РФФИ № 18-04-00322. Пресс-релиз предоставлен ПИН РАН.
