Насекомые — занятые создания, которым нет дела до человеческих проблем. Питаются они чаще всего другими насекомыми, и кошмарить нас в их планы не входит. Тем не менее у них это отлично получается. Особенно хороши в этом могли бы быть гигантские стрекозы, жившие около 300 млн лет назад. Куда подевались все огромные насекомые и почему их потомки сегодня весят в сотни раз меньше?
Насекомые на пути к рекордам
Меганевры Meganeura monyi с размахом крыльев от 65 до более 70 см (28 дюймов), несомненно, самые крупные летающие насекомые из всех известных. Этот вид относится к отряду Protodonata (протострекоз). Хотя протострекозы и являются родственниками стрекоз, да еще и весьма похожи на них, они все же имеют значительные отличия в особенностях крыльев. Поэтому некоторые ученые предлагают отказаться от термина «гигантская стрекоза» и заменить его «грифоном».
Меганевра и ее размер относительно человека. Emily Willoughby
Большинство других представителей отряда имели вполне средние размеры, но были у M. monyi и сородичи под стать. Например, у стрекоз из рода Megatypus каждое крыло достигало 19,5 см. Гигантские стрекозоподобные насекомые появились в позднем карбоне и вымерли в пермском периоде перед мезозоем.
Окаменелости меганевры были впервые обнаружены в позднекаменноугольных отложениях во Франции в 1880 году. Спустя пять лет французский палеонтолог Шарль Броньяр описал и назвал окаменелость Meganeura — «длинный нерв» — за сеть жилок на крыльях насекомого. По сравнению с другими протострекозами из семейства меганеврид они сохранились не самым удачным образом. Однако еще один прекрасный ископаемый образец был найден в 1979 году в графстве Дербишир (Англия). Голотип хранится в Национальном музее естественной истории в Париже. Meganeuropsis permiana — родственница меганевры с размахом крыльев до 71 см. Ее нашли в Канзасе (США), а голотип хранится в Музее сравнительной зоологии в Кембридже.
Окаменелость меганевры. Wikimedia Commons
Сегодняшние насекомые-рекордсмены — жалкие остатки былого величия. Новозеландская уэта Deinacrida heteracantha достигает в самых редких случаях 71 грамма, будучи при этом нагружена яйцами общим весом в 50 граммов. Некоторые жуки — геркулес, крупнозуб, дровосек-титан — вырастают до 16–17 см. При этом известны их вымершие родственники размером в 40–50 см. Где же насекомые повернули не туда?
На самом деле, несчастные членистоногие не виноваты. У них есть тысяча причин, чтобы не вырастать до крупных размеров. Когда они становятся больше и тяжелее, им приходится таскать свой тяжеленный хитиновый покров. Его нужно суметь прокормить: обеспечить кислородом, питательными веществами, водой. И с первым у членистоногих, особенно у насекомых, возникает больше всего проблем. Трахеи, основные органы их дыхания, не слишком эффективны. Они просто неспособны обеспечить тело крупного животного достаточным количеством кислорода. Именно они — основной фактор, сдерживающий рост насекомых. Вдобавок незамкнутая кровеносная система членистоногих не способна распределить питательные вещества по крупным органам. При этом кислород гемолимфа не переносит в принципе: этот процесс тоже осуществляется через трахеи.
Модель меганевры. Wikimedia Commons
Как же объяснить существование меганевры? Вскоре после ее открытия, уже в начале XX века, была предложена гипотеза о повышенном содержании кислорода в атмосфере каменноугольного периода. В палеозое его концентрация достигла максимума, а концу периода резко упала. Это спровоцировало пермское вымирание, в результате которого исчезло около 83% видов всего класса насекомых.
Среди причин, которые могли привести к катастрофе, — выброс огромного количества вулканических газов и столкновение Земли с астероидом. Так или иначе, вымирание продлилось примерно тысячу лет, а когда закончилось — головы подняли архозавры, динозавры и первые млекопитающие.
Но меганевра не просто могла быть гигантом, она должна была им стать. Огромные размеры могут быть результатом «гонки вооружений» между насекомыми. Вдобавок так их было сложнее съесть — сегодня меганевру могла бы одолеть домашняя кошка, но в те времена для позвоночных был не лучший период.
Образ жизни меганевры
Большинство экземпляров известно только по фрагментам крыльев. Судя по дошедшим до нас отпечаткам их тела, они имели шаровидную голову с большими зубастыми челюстями, сильные ноги с шипами и длинное тонкое брюшко — совсем как стрекозы. Меганевры и их родственницы, предположительно, были хищниками. Среди останков протострекоз есть и нимфы — стадия между яйцом и взрослым насекомым (имаго). Их ротовой аппарат похож на таковой у современных стрекоз, и это позволяет предположить, что они также были активными водными хищниками.
Исследование 2018 года оценило массу самых крупных экземпляров с размахом крыльев более 70 см в 100–150 граммов. Обладая не самой совершенной терморегуляцией, меганевры, вероятно, перегревались в теплом климате пермского периода. Эти выводы основываются на сходстве биомеханики и метаболизма меганевр и современных стрекоз.
Охотились меганевры на примитивных растительноядных насекомых диктионеврид. Их личинки вели наземный образ жизни и тоже были хищниками. Взрослые насекомые питались пыльцой древних голосеменных растений. В конце каменноугольного периода палеозоя (предшествовавшего пермскому) насчитывалось более двухсот видов этих насекомых. Некоторые из них имели размах крыльев около 45 см.
Передние и задние крылья похожи по жилкованию (примитивный признак), за исключением большей анальной (задней) области заднего крыла. Переднее крыло обычно более тонкое и немного длиннее заднего. В отличие от настоящих стрекоз Odonata, у них не было птеростигмы и был несколько более простой рисунок жилок на крыльях.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
