Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты

Почти на всех художественных реконструкциях каменноугольный период предстает как бескрайнее болото, с поднимающимися из него стройными рядами каламитов (хвощей) и лепидодендронов (плаунов). На самом деле такие болота были отнюдь не единственным типом ландшафта в то время. Рядом с ними простирались более засушливые территории, ради освоения которых сосудистым растениям пришлось перейти от спорового размножения к семенному. Семена стали ответом на тот же фундаментальный вызов, с каким столкнулись и сухопутные членистоногие, – недостаток влаги. У семенных растений женский гаметофит, вместо того чтобы существовать в виде самостоятельного заростка, прячется в центре семязачатка, поддерживая связь с предыдущей, гораздо более стойкой жизненной стадией. Мужской гаметофит сохраняет самостоятельность, но уменьшается до размеров крохотного пыльцевого зерна, защищенного очень прочной оболочкой. В результате оплодотворение у семенных растений не зависит от наличия воды во внешней среде. Более того, временное отсутствие воды перестает быть губительным и для образовавшегося зародыша: он находится внутри семени, снабжен запасом питательных веществ и может многие месяцы и даже годы дожидаться условий, благоприятных для прорастания.

Первые семенные растения возникли еще в девоне, однако им далеко не сразу удалось потеснить споровых. В поймах и топях тропического пояса споровая растительность преобладала бо́льшую часть каменноугольного периода. Не зря Александр Броньяр, великий палеоботаник XIX в., называл это время «царством тайнобрачных», то бишь споровых. Грандиозные залежи каменного угля, сформировавшиеся в ту эпоху на территории Европы и Америки, за редким исключением, сложены стволами древовидных плаунов и папоротников. Птеридоспермы и прочие семенные растения, росшие в болотистых низинах, как правило, составляли ничтожную часть общей биомассы. По числу известных видов семенные растения каменноугольного периода также в несколько раз уступают споровым. И это неудивительно: споровые держались ближе к воде, где, как мы знаем, складывались наиболее благоприятные условия для фоссилизации. Поэтому они не могли не оставить после себя мощных залежей окаменелостей.

Однако параллельно с влаголюбивыми низинными сообществами, укомплектованными древовидными папоротниками и хвощами-переростками, на Земле существовали леса совсем другого типа (рис. 3.4). Они занимали засушливые равнины и плоскогорья и состояли из семенных растений – преимущественно кордаитов и первых хвойных. Ютясь на окраинах тогдашней фитосферы, первые семенные растения избегали конкуренции со споровыми, терпеливо дожидаясь своего часа. Этот час пробил в начале пермского периода, когда климат сделался более холодным и засушливым. В результате обладатели семян расселились повсеместно[26]. Но первые семенные растения не оставили следов в палеонтологической летописи: их заросли располагались вдали от крупных водоемов и болот, обеспечивающих захоронение ископаемых остатков. О существовании этой флоры свидетельствуют лишь отдельные стволы и ветки, которые иногда сносило в низины, а также пыльца, рассеивавшаяся ветром на большие расстояния[27].

Вспомним о варварских народах, которые стали причиной крушения Римской империи и других цивилизаций древности. Как только грозная орда гуннов появилась у римских границ, она сразу же попала в поле зрения хронистов. Но о более ранней истории этого племени, разворачивавшейся за пределами цивилизованного мира, где не было письменности, нам остается только догадываться. Из-за этого создается впечатление, что гунны возникли внезапно, из ниоткуда, хотя их вторжению в Европу наверняка предшествовал целый ряд неизвестных нам событий. Точно такую же картину мы видим и в случае с крылатыми насекомыми. Что, если скрытый этап их эволюции был связан с первыми семенными растениями и проходил на засушливой периферии, находившейся вне поля зрения палеонтологии, откуда крылатые насекомые проникли затем в другие биотопы, подобно гуннам, пришедшим из неведомых азиатских степей?

* DiMichele W. A., Aronson R. B. The Pennsylvanian-Permian vegetational transition: a terrestrial analogue to the onshore-offshore hypothesis // Evolution. 1992. Vol. 46. P. 807–824.

Действительно, появление семян было прямо-таки подарком судьбы для древних насекомых. В отличие от стеблей и листвы, трудноперевариваемых и бедных азотом, эндосперм – запасающая ткань, окружающая растительный зародыш, – это настоящий склад легкоусвояемых белков. В погоне за этим новым источником пищи насекомые в конце девона – начале каменноугольного периода двинулись туда, где семенных растений было больше всего, – в засушливые регионы и на возвышенности, как раз в те самые места, где обрывается палеонтологическая летопись. Семена зреют в шишках высоко на деревьях, поэтому насекомым пришлось из почвы и гниющей подстилки перебраться в верхний ярус леса. Обживая древесные кроны, они время от времени падали вниз, и именно в таких условиях появилась потребность в полете.