Москва
-2°C

READWEB

						

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ

Клещи ездили на насекомых уже 320 миллионов лет назад

мая 27
11:36 2016

Рис. 1. Слева и в середине: насекомое Miamia maimai с сидящим на нем клещом Carbolohmannia maimaiphilus (Oribatida: Mixonomata) из отложений среднего карбона возрастом 320 млн лет, провинция Шиаянь, Китай. Справа: реконструкция клеща Carbolohmannia maimaiphilus, выполненная с помощью синхротронной томографии, вид с брюшной стороны. Рисунок из обсуждаемой статьи в Current Biology

Палеонтологи из Франции и России обнаружили древнейшее свидетельство взаимодействия клещей и других членистоногих. Они разглядели на отпечатке каменноугольного насекомого возрастом 320 млн лет панцирного клеща, который, по-видимому, катался на его спине. Открытие доказывает, что уже на заре своей эволюции клещи прибегали к той же стратегии расселения, что и в наши дни.

Любой, кто когда-либо подбирал на лесной тропинке жука-навозника, знает, что почти наверняка на нижней стороне его груди можно найти россыпь мелких клещей. Эти существа не причиняют жуку никакого вреда, а лишь используют его в качестве средства передвижения. Впрочем, и пользы жук от таких попутчиков не получает. Подобная форма межвидовых отношений, известная как форезия, очень характерна для клещей, а у многих представителей группы Astigmata в жизненном цикле и вовсе имеется особая расселительная стадия — дейтонимфа, которая обладает специальными приспособлениями для заякоривания на насекомых (D. Bajerlein, W. Witaliński, 2014. Localization and density of phoretic deutonymphs of the mite Uropoda orbicularis (Parasitiformes: Mesostigmata) on Aphodius beetles (Aphodiidae) affect pedicel length) .

В палеонтологической летописи насекомых примеры форезии попадаются очень нечасто. Слишком низка вероятность того, что в ископаемом виде сохранится не только само насекомое, но и прикрепленный к нему «пассажир». Чаще всего такое происходит, когда оба они попадают в смолу и затем навеки застывают в куске янтаря. Например, недавно в миоценовом доминиканском янтаре (возраст — около 16 млн лет) была найдена подёнка, которая перевозила ногохвостку, прицепившуюся к основанию ее переднего крыла (D. Penney et al., 2012. Ancient Ephemeroptera–Collembola Symbiosis Fossilized in Amber Predicts Contemporary Phoretic Associations). А в эоценовом балтийском янтаре (44–49 млн лет) ученым попался муравей с паразитиформным клещом на голове — впрочем, в данном случае можно говорить скорее не о форезии, а о паразитизме (J. A. Dunlop et al., 2014. An ant-associated mesostigmatid mite in Baltic amber).

Древнейшие ископаемые клещи известны еще из девона (около 390 млн лет назад). Но всё, что мы знали об их взаимодействии с другими членистоногими, до настоящего времени ограничивалось янтарными находками, самые древние из которых относятся к меловому периоду. Авторы обсуждаемой работы — среди которых Екатерина Сидорчук из лаборатории артропод Палеонтологического института имени А. А. Борисяка РАН — смогли заглянуть в куда более далекое прошлое. Им посчастливилось обнаружить насекомое и сидящего на нем клеща в отложениях середины каменноугольного периода (возрастом 320 млн лет). Находка была сделана в местечке Сяхэянь (Xiaheyan) на севере Центрального Китая.

Когда клещ, чья длина составляет всего 0,8 мм, был изучен под сканирующим микроскопом, оказалось, что он отличается исключительной сохранностью. То есть кусок породы в этом плане порой не уступает янтарю. Клещ получил название Carbolohmannia maimaiphilus и был описан в составе нового семейства. С помощью синхротрона SOLEIL (Франция) ученые создали трехмерную реконструкцию Carbolohmannia, что позволило рассмотреть клеща со всех сторон. Оказалось, что он относится к орибатидам — панцирным клещам, а именно, к группе Mixonomata. Точнее, Carbolohmannia сочетает в себе признаки трех из пяти основных групп панцирных клещей, но на близость к Mixonomata указывает самый весомый из них — телескопическое сочленение в области сеюгальной борозды (sejugal articulation).


Рис. 2. Клещ Carbolohmannia maimaiphilus, вид с брюшной стороны. A — схематичный рисунок с обозначением основных морфологических структур; B — фотография, сделанная с помощью сканирующего электронного микроскопа; C — изображение, полученное с помощью синхротронной томографии; D — фотография, сделанная через обычный оптический микроскоп. Рисунок из обсуждаемой статьи в Current Biology

Сеюгальной бороздой у акариформных клещей называется граница, разделяющая протеросому и гистеросому. Протеросома — это передняя половина тела клеща, включающая «голову» (гнатосому) и сегменты, несущие 1-ю и 2-ю пары конечностей. Гистеросома — это задняя половина тела, состоящая из сегментов с 3-й и 4-й парами конечностей и опистосомы (брюшка). Если у многих панцирных клещей протеросома и гистеросома соединены достаточно жестко, то у Mixonomata, благодаря телескопическому строению сеюгальной борозды, они гораздо подвижнее друг относительно друга. Например, миксономаты Ptyctima вообще могут складываться пополам, пригибая протеросому к нижней стороне гистеросомы и предварительно втянув конечности. Тем самым они превращаются в маленькое бронированное яйцо (S. Schmelzle et al., 2015. Mechanics of the ptychoid defense mechanism in Ptyctima (Acari, Oribatida): One problem, two solutions). Скорее всего, такой трюк не был под силу Carbolohmannia, но в случае опасности этот клещ мог «втягивать голову в плечи», частично погружая протеросому в гистеросому.


Рис. 3. Трехмерная реконструкция клеща Carbolohmannia maimaiphilus, полученная с помощью синхротронной томографии. A — вид с брюшной стороны; B — телескопическое сочленение в районе сеюгальной борозды (sejugal articulation); C — детали строения опистосомы, вид сбоку, с брюшной стороны; D — вид со спинной стороны; E — вид на клеща сбоку. Если взглянуть на реконструкции A и D через анаглифные очки, можно увидеть объемное изображение. Рисунок из обсуждаемой статьи в Current Biology

До сих пор самые древние представители Mixonomata были известны из эоценового балтийского янтаря, так что новая находка продлевает эволюционную историю этой группы на 250 миллионов лет. Интересно, что среди современных Mixonomata случаи форезии неизвестны, хотя некоторые орибатиды изредка всё же «катаются» на насекомых. Вообще, орибатиды — из всех клещей, пожалуй, самые неактивные в плане отношений с другими организмами (если не считать выше упоминавшихся Astigmata, которые считаются их сильно видоизмененными педоморфными потомками). Обитая в почве и питаясь разлагающейся органикой, эти тихие безобидные существа просто не нуждаются в ком-то еще. Поэтому остается только удивляться, что лавры древнейшего путешественника достались не кому-нибудь, а именно панцирному клещу.

Как и у немногочисленных современных орибатид, прибегающих к форезии, у Carbolohmannia нет никаких специальных приспособлений для закрепления на теле насекомого-перевозчика. Тем не менее этот клещ примостился на заднегруди насекомого Miamia maimai, где-то под его задним крылом. Впрочем, само насекомое сохранилось только частично. Но размеры и очертания тела не оставляют у ученых сомнений в его видовой принадлежности. Вид M. maimai, на котором был найден клещ, является массовым — к нему относится до 45% насекомых, собранных в этой точке. Авторы статьи считают, что он принадлежит к примитивным прямокрылым насекомым, то есть является отдаленным родственником современных сверчков и кузнечиков.

Надо отметить, что Miamia и другие представители ископаемой энтомофауны из Сяхэяня — это одни из древнейших крылатых насекомых (Pterygota). Самые ранние находки Pterygota всего на несколько миллионов лет древнее и датируются верхами нижнего карбона (около 325 млн лет назад). То есть клещи освоили новый «вид транспорта» в виде крылатых насекомых уже вскоре после их появления на Земле.

Конечно, как и всегда в палеонтологии, остается место для сомнений. Например, клещ мог взобраться на Miamia уже после его смерти, и тогда ни о какой форезии говорить не приходится. Но авторы статьи считают, что альтернативное объяснение менее вероятно. Во-первых, если бы клещ захотел полакомиться трупом насекомого, он бы сидел не на его груди, а на более мягком участке в районе брюшка. Во-вторых, в той точке, где сделана находка, практически все ископаемые насекомые являются целыми. Следовательно, они падали в воду живьем. Если бы к месту захоронения сносило мертвых насекомых, то они были бы представлены отдельными крыльями и прочими фрагментами. Поэтому логично предположить, что и в данном случае насекомое угодило в водоем еще при жизни. Осадки быстро погребли его вместе с неудачливым пассажиром, обеспечив нас моментальным снимком из жизни каменноугольных членистоногих.

Источник: Ninon Robin, Olivier Béthoux, Ekaterina Sidorchuk, Yingying Cui, Yingnan Li, Damien Germain, Andrew King, Felisa Berenguer, Dong Ren. A Carboniferous Mite on an Insect Reveals the Antiquity of an Inconspicuous Interaction // Current Biology. 2016. DOI: 10.1016/j.cub.2016.03.068.

Александр Храмов


ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

0 Комментариев

Написать комментарий

Комментарий:

-->