Наши ученые в журнале Scientific Reports

Сотрудник Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН и его зарубежные коллеги выяснили, что один из видов жуков-вертячек (Heterogyrus milloti), обитающий в горных водотоках юго-восточного Мадагаскара, представляет собой единственного дожившего до наших дней потомка группы насекомых эпохи мезозоя, происхождение которой приходится на поздний триасовый или ранний юрский период (226-187 млн лет назад). Heterogyrus milloti не просто является древнейшим из известных ученым видов острова, но и играет важную роль в современных экосистемах горных ручьев. Исследование было поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ). Его результаты представлены в журнале Scientific Reports.

Мадагаскар, с сотнями видов эндемичной флоры и фауны, по праву считается одним из наиболее важных очагов биологического разнообразия в мире. Наиболее известные из уникальных для острова видов (лемуры и тенреки) имеют кайнозойское происхождение и попали на Мадагаскар в последние 60 млн лет. Животным острова, имеющим более древнее происхождение, биологи пока уделяли гораздо меньше внимания. Однако именно они (особенно некоторые беспозвоночные) представляют собой виды, уже обитавшие на Мадагаскаре, когда он откололся от суперконтинента Гондвана, а затем и от будущего Индийского субконтинента.

Водные насекомые Мадагаскара в основном эндемичны (встречаются только на этом острове). Ученые заинтересовались происхождением вертячек (семейство Gyrinidae) — хищных водных жуков, известных в качестве модельных организмов по изучению жизни на поверхности воды. Тяговый коэффициент полезного действия «плавающих» ножек этих жуков самый высокий среди животных мира.

Чтобы прояснить происхождение современного вида вертячек Heterogyrus milloti и его место в родословной семейства, авторы исследования проанализировали морфологию живых и вымерших представителей Gyrinidae. На основе 121 признака морфологии имаго 127 видов, включая 20 ископаемых, из всех подсемейств мировой фауны, а также 11 видов внешней группы, в том числе 6 ископаемых, удалось предложить непротиворечивый сценарий эволюции семейства. Были учтены также и опубликованные молекулярно-генетические данные.

Ранее статус и филогенетическое положение подсемейств мезозойских вертячек Spanglerogyrinae и Heterogyrinae были неясными. Теперь становится понятно, что они наиболее примитивные из известных и были широко распространены с ранней юры до раннего мела в Европе и Азии. Показательно, что все ископаемые виды этих групп были описаны нашим соотечественником, выдающимся палеоэнтомологом (специалистом по ископаемым насекомым) Александром Пономаренко из Палеонтологического института РАН. Сейчас же на Земле сохранилось лишь два вида – потомка этих подсемейств: один в США и один на Мадагаскаре. Особенно интересен факт сохранения в горных водотоках юго-востока острова представителя столь древней реликтовой группы жуков. Известно огромное число примеров островного и горного эндемизма за счет существования мощных изоляционных барьеров. Однако то, что острова или, например, изолированные крупные озера могут быть последним пристанищем давно вымерших на некогда обширной территории обитания реликтовых форм, известно гораздо хуже.

«Очень хорошо сработала идея нашего гранта про особенности горных экосистем. Горы и острова богаты эндемиками, узко распространенными и уязвимыми локальными видами. Они могут стать убежищем для очень древних групп во время глобальных катаклизмов. Удаленный остров, он как «Парк юрского периода». Иначе объяснить нахождение на Мадагаскаре единственного оставшегося от огромного подсемейства вида никак нельзя. Более того, этот вид вертячек занял биотоп (горные водотоки), который оказался непривлекательным для остальных вертячек Мадагаскара, попавших на остров в более позднее время», — рассказал соавтор исследования Александр Прокин.

Открытие показывает, насколько важно охранять экосистему Мадагаскара: изолированные водоемы и другие биотопы острова могут скрывать уникальные реликтовые виды и сообщества. Нарастающая деградация горных экосистем, особенно в местах повышенной плотности населения, может привести к тому, что значительная доля систематического разнообразия организмов, в частности гидробионтов, исчезнет с лица земли, прежде чем оно будет научно документировано. Именно полное научное описание исчезающих и реликтовых видов, а также особенностей эволюционных процессов, наблюдающихся у разных групп гидробионтов в горах, осуществляемое в рамках данного проекта РНФ, создает необходимые предпосылки для их сохранения.

09/10/2017

Источники: https://www.gazeta.ru