Свет в эпоху динозавров: в янтаре нашли древнейшего настоящего светлячка
Ночью мелового периода леса были совсем не такими тихими и тёмными, как их обычно изображают. Между стволами хвойных деревьев скользили мелкие пернатые динозавры, в воздухе роились насекомые, а среди папоротников, возможно, вспыхивали крошечные живые огоньки. Палеонтологи давно подозревали, что биолюминесценция — способность живых организмов излучать свет — возникла задолго до появления человека. Но теперь у исследователей появилось особенно убедительное доказательство: в бирманском янтаре возрастом около 99 миллионов лет обнаружен жук, которого можно считать древнейшим достоверно подтверждённым светляком.
Находка описана в Proceedings of the Royal Society B и относится к середине мелового периода — времени, когда на суше ещё доминировали динозавры, а покрытосеменные растения только начинали активно распространяться. Янтарь, сохранивший насекомое, образовался из смолы древних хвойных деревьев. Такая смола действовала как биологическая ловушка: мелкие животные застревали в липкой массе, после чего органические структуры могли сохраняться с поразительной детализацией на протяжении десятков миллионов лет.
Новый вид получил название Cretoluciola birmana. Это был совсем небольшой жук — длиной всего несколько миллиметров. Но именно исключительная сохранность позволила исследователям внимательно изучить детали строения. Особенно важным оказался брюшной отдел: на нём обнаружились структуры, удивительно похожие на световые органы современных светляков.
Именно этот признак оказался решающим. Дело в том, что вопрос происхождения светляков долгое время оставался спорным. У палеонтологов были ископаемые жуки, внешне напоминавшие представителей семейства Lampyridae, однако принадлежность многих из них оставалась сомнительной. В эволюции жуков конвергентное сходство встречается часто: разные группы независимо приобретают похожую форму тела, размеры или даже сходные антенны. Поэтому одного «внешнего сходства» для уверенной классификации недостаточно.
Светляков особенно трудно распознавать в ископаемом состоянии ещё и потому, что их главная особенность — способность светиться — почти никогда напрямую не сохраняется. Нельзя увидеть биохимические системы, производившие свет сто миллионов лет назад. Учёным приходится искать косвенные признаки — например, строение специализированных световых органов на брюшке.
У найденного жука такие органы оказались двухсегментными и по форме очень напоминающими органы современных светляков из подсемейства Luciolinae — группы, в которую входят многие известные мигающие виды Азии и Европы. Это важная деталь: значит, к середине мелового периода светляки уже не просто существовали, а успели эволюционно разделиться на узнаваемые линии.
Чтобы проверить выводы, авторы провели масштабный филогенетический анализ. Они сравнили более 400 морфологических признаков ископаемого с характеристиками современных и вымерших жуков, а затем объединили эти данные с молекулярными реконструкциями эволюции ныне живущих видов. Такой подход позволяет «встроить» ископаемое в уже известное генеалогическое древо группы.
Результат оказался неожиданно уверенным: Cretoluciola birmana попала внутрь клады настоящих светляков, а не оказалась их далёким родственником или примером внешнего сходства. Иначе говоря, перед исследователями оказался не «почти светляк», а полноценный представитель линии, существующей и сегодня.
На первый взгляд может показаться, что речь идёт лишь о переносе даты происхождения группы на несколько десятков миллионов лет назад. Но для эволюционной биологии значение находки гораздо шире.
Во-первых, она показывает, что биолюминесцентная коммуникация у насекомых возникла очень рано. Современные светляки используют свечение прежде всего как систему сигналов: самцы и самки обмениваются характерными световыми «паттернами», позволяющими распознавать партнёров своего вида. У некоторых видов свет также служит предупреждением хищникам — личинки и взрослые особи содержат токсичные соединения, а яркие вспышки работают как предупреждающая реклама.
Если строение световых органов почти не изменилось за сто миллионов лет, это может означать удивительную эволюционную стабильность стратегии. Некоторые механизмы оказываются настолько эффективными, что природа практически не трогает их на протяжении геологических эпох.
Во-вторых, открытие меняет представления о внешнем облике меловых экосистем. Ночные леса эпохи динозавров, вероятно, были гораздо визуально сложнее, чем считалось ранее. Помимо лунного света и отражений на влажной растительности, в темноте могли регулярно вспыхивать биолюминесцентные сигналы насекомых — возможно, похожие на те, что сегодня можно увидеть летним вечером.
При этом исследователи подчёркивают, что выводы пока основаны на единственном экземпляре. Янтарные находки крайне редки и случайны: в ископаемую летопись попадает лишь малая доля древнего биоразнообразия. Поэтому вполне возможно, что будущие открытия покажут: светляки были не экзотической редкостью меловых лесов, а обычной частью ночной фауны.
Тогда окажется, что когда по Земле ещё ходили тираннозавры, а первые цветковые растения только завоёвывали континенты, в темноте уже мерцали знакомые маленькие огни — почти такие же, как сегодня.
cretoluciola birmana
светлячок
палеонтология
янтарь
биолюминесценция
эволюция