Мезозойские водомерки

Водное насекомое Chresmoda mongolica

Перед вами — водное насекомое Chresmoda mongolica, относящееся к загадочной группе хресмодид. В 1986 году оно было найдено палеоэнтомологом Александром Пономаренко в континентальных отложениях Монголии, датируемых ранним мелом. Сородичи этого существа, ровесники ихтиозавров и плезиозавров, были в числе первых насекомых, которым еще в мезозое удалось освоить морскую стихию. Длина тела Chresmoda mongolica — чуть меньше сантиметра, но среди других видов хресмодид встречаются и четырехсантиметровые «гиганты».

В историческом квартале ливанского города Библос недалеко от развалин величественного замка крестоносцев среди тесной средневековой застройки то тут, то там попадаются лавки с окаменелостями. Стоит зайти в одну из них — и вот вы уже в руках у бойкого продавца-араба, который водит вас вдоль полок с бесчисленными плитками известняка с отпечатками темных рыбьих скелетов. Здесь есть рыбы на любой вкус и кошелек — вот маленькие 5-долларовые псевдобериксы, похожие на представителей семейства Berycidae, вот огромные акулы и скаты, за которые придется выложить целую пачку наличности. Как гласит историческая хроника, одну из таких рыб местные жители преподнесли Святому Людовику во время седьмого крестового похода.

Все эти рыбы происходят из нескольких известняковых карьеров в окрестностях Библоса. Здесь залегают «рыбные слои», сформировавшиеся на дне древнего моря во второй половине мелового периода, около 93–100 млн лет назад. Помимо рыб в этих карьерах попадаются креветки, крабы, отпечатки осьминогов и изящные офиуры. Казалось бы, типично морская обстановка. Однако здесь же, в рыбных слоях, были найдены и экзувии (пустые линочные шкурки) странных длинноногих насекомых, относящихся к семейству Chresmodidae.

Периодически насекомых сдувает в море — стрекоз и прочих летунов нередко находят в морских отложениях. Но с ливанскими хресмодидами это объяснение не работает — хрупкие экзувии просто разрушились бы по дороге. А это значит, их обладатели жили и линяли прямо в море. То есть перед нами одни из древнейших морских насекомых. О систематической принадлежности хресмодид до сих пор идут споры: одни сближают их с палочниками, другие — с клопами, третьи — с прямокрылыми. Но ни у кого не вызывает сомнений, что хресмодиды скользили по водной глади подобно современным клопам-водомеркам. Вот только были они значительно крупнее. Длина тела большинства водомерок составляет около 1 см. Крупнейшая современная водомерка, Gigantometra gigas, живущая в Юго-Восточной Азии, достигает чуть больше 3 см в длину. Тогда как длина тела самой крупной хресмодиды, Chresmoda obscura, превышала 4 см, а для других видов длина 2 см была в порядке вещей.

Крупнейшая современная водомерка Gigantometra gigas, обитающая в Юго-Восточной Азии. Многие хресмодиды не уступали ей по размерам, а некоторые были даже крупнее. Фото с сайта jeremybiggs.wordpress.com

Хресмодиды встречаются, начиная с поздней юры. Не все из них были морскими — некоторые попадались и в пресноводных отложениях. А недавно двух представителей группы обнаружили в меловом бирманском янтаре возрастом 100 млн лет. У хресмодид на лапках не было ярко выраженной щетки из волосков, которая у современных водомерок увеличивает площадь контакта с водой и тем самым создает дополнительное поверхностное натяжение. Хресмодиды пошли по другому пути — они удлинили саму лапку (последний отдел конечности). У подавляющего большинства насекомых лапка включает не более пяти члеников, появление одного или двух дополнительных члеников — крайне редкое событие. А вот у ливанских хресмодид лапка состоит из 40 и более мелких члеников! Они образовались за счет того, что первоначальные пять члеников подразделились на множество более мелких.

Chresmoda chikuni из мелового бирманского янтаря (A) и реконструкция ее внешнего облика (B). Рисунок из статьи W. Zhanf et al., 2017. A new species of Chresmodidae from mid-Cretaceous amber discovered in Myanmar

Фактически лапка этих существ напоминает многочленистые антенны насекомых. У мушек-дрозофил нечто подобное наблюдается в случае мутаций в гомеозисных генах — так называются гены, от которых зависит, в какой орган превратится та или иная часть зародыша. Если повредить эти гены с помощью рентгеновского облучения, то на свет появятся мушки с антеннами на месте ног и наоборот. Такие мушки в лаборатории долго не проживут, а вот хресмодидам подобная гомеозисная мутация, превратившая часть их конечности в антенну, пришлась как раз кстати, так что они просуществовали 60 млн лет, пока не вымерли в позднем мелу по неизвестным причинам.

Chresmoda chikuni, бирманский янтарь. A — бедра и голени задних, средних и передних ног. B — лапка, состоящая из пяти крупных члеников, которые подразделяются на множество более мелких (С, D, E). Рисунок из статьи W. Zhanf et al., 2017. A new species of Chresmodidae from mid-Cretaceous amber discovered in Myanmar

И лишь с большим опозданием насекомые в лице водомерок вновь освоили морскую стихию — древнейшая морская водомерка, относящаяся к роду Halobates, была найдена лишь в отложениях среднего эоцена (около 45 млн лет), опять же в окружении скелетов морских рыб.