Жук возрастом 100 миллионов лет

Почти 100 миллионов лет назад крошечный жук попал в липкий шарик смолы, вытекающей из дерева в регионе вблизи современной Юго-Восточной Азии. Окаменевший в янтаре, этот жук в конце концов добрался до энтомолога Джо Паркера, доцента биологии и биологической инженерии в Калифорнийском технологическом институте. Паркер и его коллеги определили, что прекрасно сохранившиеся окаменелости жука — это самый старый известный пример животного в поведенчески-симбиотических отношениях.

Симбиотические отношения между двумя видами неоднократно возникали в ходе эволюции животных. Эти отношения варьируются от взаимовыгодных ассоциаций, таких как люди и их домашние собаки, до паразитов, таких как ленточный червь и его хозяин.

Некоторые из наиболее сложных примеров поведенческого симбиоза встречаются между муравьями и другими типами мелких насекомых, называемых мирмекофилами, что означает «любители муравьев». Благодаря способности муравьев образовывать сложные социальные колонии, они способны отталкивать хищников и накапливать пищевые ресурсы, что делает гнезда муравьев весьма желательной средой обитания.

Мирмекофилы демонстрируют продуманное социальное поведение и химическую адаптацию, чтобы обмануть муравьев и жить среди них, пожиная плоды безопасной окружающей среды и обильной пищи.

Социальное поведение муравьев впервые появилось в окаменелостях 99 миллионов лет назад, во время мелового периода мезозойской эры, и, как полагают, развилось незадолго до этого, в раннем меловом периоде.

Теперь, открытие меловой окаменелости Myrmecophile подразумевает, что эти насекомые уже использовали в своих интересах самые ранние сообщества муравьев. Открытие означает, что мирмекофилы постоянно присутствовали среди муравьиных колоний с самого раннего их появления и что этот социально-паразитический образ жизни может сохраняться на протяжении огромной дистанции эволюционного времени.

«Эти отношения между жуками и муравьями — самый древний поведенческий симбиоз, который сейчас известен в животном мире», — говорит Паркер. «Ископаемое показывает нам, что симбиоз может быть очень успешной долгосрочной стратегией выживания для животных».

Окаменелый жук, названный Promyrmister kistneri, размером 3 миллиметра в длину, принадлежит к подсемейству жуков-клоунов (Haeteriinae), все современные виды которых являются мирмекофилами. Эти современные жуки настолько специализированы для жизни среди муравьев, что они умрут без своих хозяев и разработали экстремальные приспособления для проникновения в колонии.

Жуки хорошо защищены и они могут имитировать феромоны гнезда своих муравьев, позволяя им маскироваться в колонии. Они также выделяют соединения, которые считаются умиротворяющими или привлекательными для муравьев, помогая жукам получить признание своих агрессивных хозяев.

Promyrmister kistneri — это столь же крепкое насекомое с толстыми ногами, экранированной головой и с отверстиями, которые, по мнению исследователей, выделяют химические вещества, чтобы успокоить своих примитивных муравьиных хозяев.

Зависимость от другого вида, столь сильно влияющего на выживание, имеет свои риски; действительно, вымирание вида-хозяина было бы катастрофическим для симбиота.

Сходство между окаменевшим жуком и его современными родственниками позволяет предположить, что особые приспособления жуков-клоунов-мирмекофилов впервые возникли в колониях ранних муравьев, которые давно вымерли.

Из-за удивительного сходства Promyrmister с современными жуками-клоунами исследователи делают вывод, что жуки должны были «переключиться» на колонии современных муравьев, чтобы избежать вымирания. Эта приспособляемость симбиотических организмов к перемещению между видами-партнерами в ходе эволюции может быть существенной для долгосрочной стабильности этих сложных межвидовых отношений.

Yu-Lingzi Zhou et al, A Mesozoic clown beetle myrmecophile (Coleoptera: Histeridae), eLife (2019). DOI: 10.7554/eLife.44985