Гондванский ключ к эволюции комаров: австралийская окаменелость переписывает историю насекомых

Международная группа ученых описала новый вид ископаемого насекомого из юрского периода, найденной в Австралии. Возраст находки, обнаруженной в рыбных отложениях Талбрагара в Новом Южном Уэльсе, оценивается примерно в 151 миллион лет. Данный вид представляет собой древнейшего известного представителя семейства хирономид, или комаров-звонцов, в Южном полушарии. Эти некровососущие мошки обитают в пресной воде. Исследование, опубликованное в журнале Gondwana Research, включало работу специалистов из Австралийского музейного исследовательского института, Университета Нового Южного Уэльса, Мюнхенского университета и Университета Мэсси из Новой Зеландии.

Одной из ключевых особенностей окаменелости является демонстрация уникального эволюционного механизма — терминального диска, который, вероятно, позволял личинке или куколке прочно закрепляться на субстрате. Ранее считалось, что подобный адаптационный механизм, функционирующий в условиях приливов и отливов, свойственен исключительно морским видам. Однако седиментологические и палеонтологические данные из местонахождения Талбрагар указывают на пресноводную палеосреду. Это открытие подчеркивает значительную фенотипическую пластичность, проявляемую хирономидами, которые смогли развить сложный механизм крепления не в морской, а в озерной среде.

Новый вид получил название Telmatomyia talbragarica, что переводится как «вылетаю из стоячих вод» и отражает озерный характер среды обитания в Талбрагаре. По словам ученых, данная окаменелость, являющаяся древнейшей зарегистрированной находкой в Южном полушарии, указывает на то, что эта группа пресноводных животных могла возникнуть на южном суперконтиненте Гондвана. В текущем исследовании был проведен анализ шести ископаемых образцов, включающих как куколок, так и вылупившихся взрослых особей с терминальным диском.

Это открытие предоставляет новые взгляды на происхождение подсемейства Podonominae, которое давно используется в качестве модельной системы для биогеографических исследований. Первоначальные теории предполагали, что эти насекомые возникли в северной части Гондваны, а затем распространились в Лавразию. Однако скудная палеонтологическая летопись, обусловленная тафономическими предубеждениями и недостатком исследований в Южном полушарии, затрудняла проверку этих гипотез. Позднее открытие более древних окаменелостей в Евразии привело к новым интерпретациям, предполагающим происхождение из Лавразии.

Новое исследование предоставляет убедительные доказательства в пользу того, что подсемейство Podonominae, вероятно, возникло в Южном полушарии, а затем распространилось по всему миру. Современные представители подоминов встречаются почти исключительно в Южном полушарии, и их разобщенное распространение по Южной Америке, Австралии, Южной Африке и Новой Зеландии представляет собой классический случай викарианства. Это биологическое явление происходит, когда географический барьер разделяет популяцию вида, вынуждая изолированные группы к независимой эволюции. Согласно гипотезе, выдвинутой шведским энтомологом Ларсом Брундином в 1966 году, популяции подоминов подверглись этому процессу после фрагментации древнего суперконтинента Гондвана.

Несмотря на то что это открытие заполняет значительный пробел в палеонтологической летописи, полное понимание эволюционной истории группы по-прежнему ограничено отсутствием ископаемых остатков из Южного полушария. Большинство известных ископаемых остатков Podonominae происходит из Северного полушария, за исключением лишь двух ранее зарегистрированных случаев в Южном: эоценового образца из Австралии и палеоценового из Индии. Как объясняет палеонтолог Мэтью Маккарри из Австралийского музея, существует сильная предвзятость в отношении поиска и изучения окаменелостей в Северном полушарии, что зачастую приводит к неверным предположениям о происхождении групп.

Профессор Стив Тревик из Университета Мэсси утверждает, что ископаемые виды хрупких пресноводных насекомых, такие как комар Талбрагар, встречаются редко, но имеют критически важное значение для интерпретации истории формирования биот Южного полушария на протяжении геологического времени. Комбинированный анализ ископаемых образцов с данными геномики в будущем поможет определить, было ли распространение этих насекомых после распада Гондваны преимущественно пассивным или активным. Полученные выводы, несомненно, имеют большую ценность для понимания и сохранения современного биоразнообразия, проливая свет на древние пути эволюции и расселения видов.