Жук, живший 230 миллионов лет назад, обладал уникальными особенностями

Фото из открытых источников

Ученые обнаружили в северном Китае жука возрастом 230 миллионов лет, строение тела которого не соответствует известным триасовым родственникам. Результаты исследования опубликованы в журнале Palaeontologia Electronica.

Это несоответствие открывает неожиданную ветвь в ранней истории жуков и проясняет плохо сохранившуюся главу жизни после крупнейшего массового вымирания на Земле.

Внутри темного аргиллита из формации Таньчжуан на севере Китая, недалеко от города Цзиюань, сохранилась окаменелость тонкого насекомого длиной всего 6,6 мм.

В Китайском университете геологических наук в Ухане (CUG) Шуанмао Гуй задокументировал сочетание признаков, включающее округлую заднюю пластину и отсутствие отчетливой шеи, которое не наблюдалось ни у одного другого жука триасового периода.

Эти особенности выделяли это насекомое не только среди близких ему форм, но и среди более широкого круга древних жуков, на которых оно больше всего было похоже.

Поскольку окаменелость принадлежала одному неполному экземпляру, некоторые части ее анатомии остались скрытыми, и возникает следующий вопрос: действительно ли необычный дизайн указывает на существование отдельной генетической линии.

Здесь названия имели значение, потому что Rotunthorax jiyuanensis не мог органично вписаться ни в один из известных триасовых родов. 

Палеонтологов больше всего интересовал его переднеспинка, пластинка позади головы насекомого, потому что этот щиток был круглым и ничем не украшенным. Родственные формы обычно отличались более прямыми краями, более крутыми боками или более чем шестью рядами крошечных отверстий на затвердевших надкрыльях.

Эти различия казались незначительными, однако у ископаемых насекомых они часто указывали на существование отдельных линий, а не на простую изменчивость внутри одной группы. Изогнутые челюсти и уплощенное тело указывали на то, что этот жук был приспособлен к жизни в труднодоступных, абразивных местах.

Современные родственники из этой древней ветви жили в окружении гнилой древесины, где затвердевшие поверхности и грибковые образования требовали силы и гибкости.

Крепкие челюсти могли помогать ему царапать или грызть кору, в то время как узкое тело проникало в защищенные щели.

Такая интерпретация оставалась лишь предположением, но она связывала анатомию окаменелости с средой обитания, которая до сих пор используется ныне живущими представителями этого вида.

Сегодня сохранилось всего около 50 ныне живущих видов, в то время как более 200 вымерших относятся к Archostemata — древней ветви жуков, в которой осталось немного выживших особей.

Однако в мезозойскую эру эти жуки были гораздо более распространены, и их узорчатые надкрылья неоднократно обнаруживались в окаменелостях.

Большинство известных находок, относящихся к этому семейству, были получены из более молодых горных пород, особенно мелового периода, поэтому триасовые находки по-прежнему имели необычайно большое значение.

Эта редкость делала даже хорошо сохранившийся скелет ценным, даже если он не мог ответить на все вопросы об эволюции этой группы.

Камень, в котором находилось это насекомое, образовался в ходе длительного периода восстановления после самого страшного массового вымирания на Земле.  Более обширные данные по насекомым на территории Китая свидетельствуют о значительной диверсификации, произошедшей примерно 237 миллионов лет назад. Растительный мир, пресноводные местообитания и способы питания насекомых расширялись, что открывало жукам больше возможностей для специализации.

На этом фоне небольшая форма корявых растений из северного Китая соответствовала периоду, когда происходило восстановление более древних экосистем.

Широкие боковые края вдоль надкрылий, возможно, сыграли не только роль в формировании контуров жука. В условиях усиливающегося хищнического давления в триасовом периоде они, возможно, прижали ноги ближе к телу, уменьшив тем самым уязвимость.

Еще один ископаемый жук, найденный в отложениях позднего триаса, показал, что мелкие насекомые действительно оказались в меню.

Любые оборонительные преимущества здесь оставались неопределенными, однако такая компоновка корпуса имела больше смысла, когда при проектировании учитывались соображения выживания, а не внешнего вида.

В окаменелости также сохранились химические различия между насекомым и породой, которая его обволакивала. Когда исследователи составили карту образца, железо и кремний выделялись внутри ямок, напоминающих окна, в то время как другие элементы оставались невыраженными.

Эти различия пока не объясняли точно, как произошло окаменение, но они указывали на то, что химический состав окаменелости не был однородным.

Для того чтобы ученые смогли определить, был ли этот рисунок типичным или редким, потребуется больше ископаемых из тех же слоев. Несколько триасовых жуков из Китая и Центральной Азии напоминали новую окаменелость, но ни один из них не соответствовал ей во всех отношениях. У некоторых были более прямые щиты, у других было больше рядов ямок, а у третьих боковые части щита имели более крутой наклон.

Поскольку в палеонтологии названия отражают повторяющиеся особенности строения тела, это несоответствие оказалось достаточным основанием как для выделения нового рода, так и нового вида. Такой таксономический подход может показаться узким, однако он пересмотрел, какие признаки относятся к ранним ветвям, а какие развились позже.

Тем не менее, это открытие основывалось на находке одного насекомого, а не роя из одной древней среды обитания.

Отсутствие глаз, скрытые усики и неполные конечности делали некоторые признаки недоступными для изучения, что ослабляло более широкие эволюционные предположения. Тем не менее, окаменелость подтвердила существование реального животного в тот период времени, когда подобные жуки были действительно редки.

Дальнейшие находки в Цзиюане могут показать, был ли этот необычный дизайн локальным, широко распространенным или всего лишь экспериментом. Этот жук привносит своеобразный план строения тела в малоизученный фрагмент ранней истории жуков в восстанавливающихся триасовых лесах. Это открытие позволяет предположить, что даже сплющенные окаменелости, при достаточно хорошей сохранности, способны восстанавливать старые ветви эволюции насекомых.