Рожденные летать и ползать

Исследователи выявили пять семейств жуков, которые и дали начало всем остальным представителям жучиного племени.
Фото PetraSoft

В канун Нового года в журнале Science появилась статья, сразу привлекшая к себе внимание биологов – статья о жуках.

Жуки, оказывается, появились так давно, что динозавры перед ними просто младенцы, – как минимум 250 млн. лет назад. Большая международная группа исследователей из Великобритании, Чехии, Германии, США и Испании опубликовали результаты своего многолетнего труда, позволившего им, как они считают, построить генеалогическое древо этих существ (или лучше сказать – организмов?), которые мало того что не вымерли за такое поразительно долгое время и прошли сквозь такое количество глобальных катастроф, но еще и успели распространиться по планете, да так, что по количеству видов жучиное племя превосходят разве что микробы. Каждый четвертый из всех видов живых существ на Земле – это жук. Сегодня описано около 350 тыс. видов жуков, и каждый год энтомологи описывают сотни новых. (Для сравнения: в классе млекопитающих примерно 4600 видов.)

Этот почти невероятный эволюционный успех семейства жесткокрылых объясняется скорее всего необычным строением их крыльев – жесткие передние крылья придают телу прочность и компактность, а мягкие задние позволяют летать. Другого такого прецедента история насекомых не знает. Они летают, они заползают куда хотят, они осваивают огромное количество экологических ниш, и поэтому если какой-нибудь из их видов и вымирает, то делает он это чрезвычайно медленно.

Ученые провели гигантскую работу – сравнили между собой последовательности ДНК у 1900 видов из более чем восьмидесяти процентов 168 семейств жуков, которые на сегодня известны. Следили за тремя генами, один из которых мутирует с большой скоростью, другой со средней, а третий почти не поддается влиянию времени.

Генетический анализ плюс использование имеющихся палеонтологических данных позволили им сделать то, что до них из-за чрезмерного обилия информации сделать не удавалось, – построить детальное генетическое древо жуков, проследив его почти до самых древних корней. Исследователи выявили пять семейств жуков, которые и дали начало всем остальным представителям жучиного племени. Причем распространенная среди энтомологов гипотеза о том, что жуки появились одновременно с появлением цветковых растений (145 млн. лет назад), провалилась – исследователи показали, что первые жуки вполне обходились без цветочной пыльцы и появились примерно на 110 млн. лет раньше.

Но пыльца, похоже, пришлась им по вкусу, и с ее появлением жуки получили новые возможности для собственного развития. Выбрав в качестве ниши тот или иной цветок, они приспосабливались к нему, начиная новые эволюционные линии, многие из которых дотянулись до наших дней.

Авторы исследования считают, что знание о том, как развивались жесткокрылые и в каком генетическом родстве находятся их виды, помогут биологам понять законы и возможности биологической эволюции не только применительно к этим насекомым, но и ко всем представителям живой природы.

Правда, возможно, полученное генетическое древо еще рано пока вешать на стенку в кабинете биологии или помещать в университетские учебники. Доктор биологических наук Александр Кирейчук, энтомолог из Зоологического института РАН, комментируя для «НГ» эту работу, был в некотором недоумении.

«Несомненно, это очень важная и полезная работа, – сказал он. – Статья содержит фактический материал, который определенно может представлять интерес для дальнейших исследований, так как она подытоживает результаты многолетних исследований, проводимых многими колеоптерологами (исследователями жуков). Эти исследования открыли новые перспективы в познании явлений, отчасти прежде недоступных. Однако сама статья меня очень удивила. Я знаю многих авторов и знаю, как выполнялась эта работа. Мне показались странными многие интерпретации результатов. Некоторые допущения, сделанные авторами, представляются мне просто фантастическими. Возможно, это произошло из-за стремления журнала Science придавать некоторым статьям оттенок сенсационности, не знаю┘».

Фактически Кирейчук подвергает сомнению почти все выводы, сделанные исследователями. Он считает, что сопоставление ДНК разных видов жуков часто не выглядело оправданным, поскольку в настоящее время ученые не располагают «достаточной репрезентативностью в разных выборках», то есть для выводов пока мало статистики. Он обвиняет авторов в слишком вольной интерпретации некоторых фактов и т.д. Он подозревает, что статья не вызовет у многих ведущих колеоптерологов ничего, кроме недоумения.

Иными словами, по его мнению, говорить о том, что генеалогическое древо жуков, да еще детальное, уже создано, не представляется возможным.