Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты

Если бы в один из летних дней 1861 г. над пустыней Намиб близ побережья Анголы кружился стервятник, он бы непременно остановил свой зоркий взгляд на одинокой человеческой фигуре, скрючившейся на песке в сотнях километров от ближайшего жилья. Это был ботаник Фридрих Вельвич, только что совершивший величайшее открытие в своей жизни. Вельвич, которого несколькими годами ранее в Анголу с научной миссией отправил португальский король, наткнулся в Намибе на самое удивительное и самое уродливое в мире растение. Именно так охарактеризовал вельвичию Джозеф Гукер, назвавший ее в честь первооткрывателя. Вельвичия выглядит как низенький пенек, от которого, подобно ушам гигантского зайца, отходят два длинных, посеченных ветром листа, скрученные и пожухшие на конце. Можно понять эмоции Вельвича, впервые увидевшее это пустынное чудо-юдо: как написал один из современников, ученому «оставалось только опуститься на колени в раскаленный песок и созерцать в страхе, как бы этот мираж не исчез от малейшего прикосновения»[153].

Но эйфория вскоре прошла, вельвичия была выкопана, запакована в ящик и отправлена лондонским ботаникам. Проницательный Гукер, изучая засушенные шишки этого странного растения, сразу предположил, что оно опыляется насекомыми. И он был прав: последующие наблюдения в пустыне Намиб показали, что к шишкам вельвичии регулярно наведываются различные мухи, пчелы и осы. В женских шишках их привлекают сладковатые опылительные капли, выступающие на вершинах семязачатков (в ботанике семязачатками называются неоплодотворенные «заготовки» для будущих семян; рис. 8.6). На мужские шишки опылители также летят в поисках сахаристой жидкости, но там ее выделяют не обычные, как на женских шишках, а видоизмененные стерильные семязачатки, единственный смысл существования которых заключается в привлечении насекомых. Такие семязачатки, выступающие в качестве функционального аналога цветочных нектарников, есть и у некоторых насекомоопыляемых видов гнетума и эфедры – двух других родов голосеменных растений, которых вместе с вельвичией объединяют в отдел гнетовых.

«Утконосом растительного мира» называл вельвичию Дарвин. Действительно, гнетовые разительно отличаются от прочих голосеменных. Большинство из 1000 с небольшим современных видов голосеменных относятся к отделу хвойных, для которых характерно ветроопыление[154]. Сосна, ель, пихта – все они в буквальном смысле выбрасывают пыльцу на ветер. В этом легко убедиться собственными глазами: когда цветет сосна, каждая лужа в лесу окаймлена желтой полосой пыльцы, высыпавшейся из шишек. Как и у гнетовых, у сосны и других хвойных в женских шишках вырабатываются опылительные капли. К ним прилипает пыльца, летающая в воздухе, после чего капли подсыхают, втягивая пыльцу в семязачаток, где и происходит оплодотворение. Но в опылительных каплях хвойных содержится очень мало сахаров. Например, у сосны их концентрация составляет всего 1–2 % – этого вполне хватает, чтобы создать условия для прорастания пыльцевых зерен. Гнетовые же специально делают опылительные капли более сладкими для привлечения насекомых. Так, у насекомоопыляемых видов эфедры концентрация сахаров в опылительных каплях доходит до 25 %, что соответствует их содержанию в нектаре цветковых[155]. Опылительные капли гнетовых похожи на цветочный нектар и по другим параметрам, таким как наличие определенных аминокислот, белков и различных микроэлементов. Ученые подозревают, что многие виды вымерших мезозойских голосеменных – беннеттитовых, кейтониевых, хейролепидиевых – могли привлекать насекомых сходным образом.

В мезозое, когда насекомоопыляемых голосеменных было гораздо больше, чем сейчас, коэволюция растений и опылителей подчинялась тем же законам, что и в другие эпохи. Прежде всего это касается «гонки вооружений» между нектароносами и потребителями нектара, на существование которой впервые обратил внимание Дарвин в уже упомянутой работе об опылении орхидей. Вдумайтесь: несмотря на взаимовыгодное сотрудничество (нектар в обмен на опыление), насекомые и растения преследуют прямо противоположные цели. Чтобы эффективно питаться нектаром, насекомое должно иметь хоботок, который превосходит по длине венчик цветка. Растению, напротив, нужен венчик, превосходящий по длине хоботок, поскольку в этом случае насекомое вынуждено максимально глубоко засовывать голову в цветок, цепляя на себя больше пыльцы. Слишком длинный хоботок привел бы к тому, что насекомое выпивало бы нектар, но не участвовало бы в опылении. Вот почему в процессе эволюции опылители постепенно удлиняли хоботок, а растения, чтобы не остаться внакладе, в свою очередь, удлиняли венчики и шпорцы. Подобная «гонка вооружений» привела и к удлинению хоботков мезозойских опылителей, которые посещали шишки, а не цветы.

* Barboni R., Dutra T. L. New «Flower» and Leaves of Bennettitales from Southern Brazil and their Implication in the Age of the Lower Mesozoic Deposits // Ameghiniana. 2013. Vol. 50. P. 14–32.