Ранние родственники светлячков полагались на обоняние и свет для выживания

Фото из открытых источников

Примерно 100 миллионов лет назад маленький жук прополз по дереву на территории нынешней северной Мьянмы и застрял в капле смолы. Смола затвердела, превратившись в янтарь, и жук остался целым внутри него.

Когда группа палеонтологов разрезала этот янтарь, они обнаружили нечто, чего нет ни у одного ныне живущего жука. Его усики разветвляются, а затем эти ветви снова разветвляются на два отдельных вида. 

Янда Ли из Бристольского университета вместе с профессором Чэньянгом Цаем из Нанкинского института геологии и палеонтологии Китайской академии наук (NIGPAS) возглавили исследование. Команда назвала жука Icaroramus perisi в честь Икара, персонажа, подлетевшего слишком близко к солнцу. Видовое название дано в честь палеоэнтомолога Дэвида Периса. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Антенны Icaroramus perisi имеют 12 сегментов. Каждый из восьми средних сегментов отходит от двух отдельных пар боковых ветвей. Одна пара отходит от основания сегмента, она длиннее и слегка вздута на кончике, покрыта жесткими волосками. Другая пара расположена ближе к середине, она короче и тоньше, покрыта лишь тонкими волосками.

Ни у одного жука, ни ныне живущего, ни вымершего, не было таких усиков. Команда исследователей назвала этот узор квадригетерорамозным, что означает четыре ветви двух разных типов на одном сегменте. Вероятно, дополнительные ветви образовались в результате процесса формирования антенны, когда она последовательно делится на сегменты, а затем останавливается. У Icaroramus эта программа, похоже, снова включила внутренние сегменты, уже сформированные таким образом, вместо новых сегментов появились новые ветви.

Антенна — это нос насекомого. Тонкие волоски вдоль неё, называемые сенсиллами, содержат нервные клетки, которые улавливают химические вещества, находящиеся в воздухе. Увеличение количества ветвей увеличивает площадь поверхности. Эта дополнительная площадь вмещает больше сенсилл, что обостряет обоняние. Самцы часто имеют самые яркие усики. Им приходится отслеживать слабые феромонные следы, которые оставляют самки, и более тонкие усики расширяют зону поиска.

Представленный экземпляр — самец. У многих родственников светлячков самки никогда не отращивают крылья. Самки сохраняют личиночную форму и во взрослом возрасте, а крылатые самцы улетают, чтобы их найти. Такое разделение заставляет самцов развивать более совершенные органы обоняния, что, возможно, объясняет сложную форму усиков жука. 

Янда Ли с коллегами истолковали разветвленные усики как признак того, что Icaroramus perisi охотится за самками преимущественно по запаху. Возможно, в двух типах ветвей труда произошло разделение обязанностей: одна была ориентирована на один класс химических веществ, а другая — на второй. У бабочек происходит то же самое: основной стержень усика и его ветви несут различные типы сенсоров.

В окаменелости также сохранился световой орган на нижней стороне брюшка. У современных светлячков такое свечение может отпугивать хищников, привлекать партнеров, заманивать добычу или освещать путь.

Именно это сочетание делает икарорамуса необычным. Сейчас светлячки редко имеют одновременно разветвленные усики и рабочий светящийся элемент, потому что обычно они используют разные стратегии спаривания.

Виды, которые демонстрируют свои крылья для привлечения партнеров, как правило, имеют простые усики и большие глаза. Виды с более развитыми усиками обычно ухаживают друг за другом, используя запах, и оставляют свои демонстрации позади.

Исследователи сомневаются, что икарорамус светился в основном для того, чтобы быть при дворе. Они утверждают, что свет, скорее всего, служил предупреждением для хищников – защитная функция, предшествующая брачному миганию.

Если свечение было в основном защитным действием, то первые родственники светлячков, вероятно, ухаживали друг за другом с помощью запаха. Тяжелые усики у икарорамуса указывают именно на это.

Возможно, самое древнее свечение было характерной чертой молодых жуков. У многих светлячков личинки светятся, чтобы предупредить хищников, и лишь позже взрослые особи стали использовать этот свет для ухаживания.

Световой орган еще не полностью сформировался. Возможно, жук начал использовать свое свечение в качестве средства ухаживания, не выделяя феромоны в качестве основного сигнала. Некоторые ныне живущие светлячки используют оба канала одновременно. Во время спаривания они вспыхивают и выделяют запах — двойная система, на существование которой Icaroramus perisi, возможно, намекает ещё с давних времён.

Ни один из ныне живущих жуков не сохранил эти раздвоенные усики. Исследователи истолковали их как результат кратковременного эксперимента, который либо был исключен в результате естественного отбора, либо произошел в более поздних условиях.

У некоторых ныне живущих родственников на каждом сегменте вырастает отдельная третья ветка, но это короткие, тупые бугорки. Четыре ветви икарорама длинные и полностью сформированные, больше похожие на настоящие орудия труда.

Команда исследователей относит этого жука к вымершему семейству Cretophengodidae, хотя и добавляет, что это определение не является однозначным. Его длина составляла около 1 сантиметра, а усики были такими же, как у любого другого жука за последние 100 миллионов лет.