Около 100 миллионов лет назад на территории Земли обитали осы с необычным строением брюшка. Изучение образца, заключенного в бирманском янтаре, выявило, что эти насекомые, вероятно, использовали уникальный способ захвата добычи, схожий с принципом работы венериной мухоловки. Благодаря характерным особенностям строения, ученые классифицировали находку как новый вид.
Насекомые — самый многочисленный и разнообразный класс животных на планете. На сегодня описано более миллиона видов, неизученных остается еще больше. Благодаря своим уникальным экзоскелетам, насекомые стали победителями в процессе эволюции и смогли заселить практически все экосистемы.
Хищные животные выработали множество охотничьих стратегий, например, богомолы ( Mantodea) хватают добычу шипастыми передними лапами, некоторые стрекозы ( Odonata) формируют «корзинки» из ног, муравьи рода одонтомахус (Odontomachus) задействуют длинные, узкие и быстро закрывающиеся челюсти . У определенных видов этих муравьев зарегистрирована беспрецедентная для представителей животного мира скорость смыкания челюстей (мандибул): они смыкаются каждые 23 микросекунды (со скоростью до 320 километров в час, или 89 метров в секунду).
Какими были охотничьи стратегии древних насекомых, существовавших миллионы лет назад? Недавнее открытие учеными нового вида доисторического насекомого в бирманском янтаре пролило свет на этот вопрос.
Международная команда ученых-палеонтологов во главе с Ларсом Вильхельмсеном ( Lars Vilhelmsen) из датского Музея естественной истории изучала образцы янтаря из Мьянмы, содержащие десятки древних организмов. В ходе исследования ученые выявили 16 самок ос, отличавшихся необычной структурой тела. Брюшко этих ос напоминало ловушку, оснащенную подвижными пластинами, покрытыми чувствительными волосками.
В своей статье Вильхельмсен и его соавторы представили описание нового вида ос, опубликованной в журнале BMC Biology. Он получил название Sirenobethylus charybdis — в честь Харибды, морского чудовища из древнегреческой мифологии. Вид жил в меловом периоде 99 миллионов лет назад, в эпоху, когда динозавры населяли Землю, исследователи использовали компьютерную микротомографию для изучения строения тела ос, сохранившихся в янтаре, не повреждая при этом этот хрупкий материал.
Исследование выявило, что брюшко насекомых формировалось из трех сочлененных пластин, создающих структуру, напоминающую ловушку, которая применялась для охоты. Предположительно, речь идет о паразитическом виде.
Нижняя пластина была расширена и имела форму весла, её поверхность была покрыта длинными волосками. Задняя часть пластины была шире основания, благодаря чему она приобрела форму, подходящую для захватывающих движений. Эти длинные волоски выполняли функцию триггера: при соприкосновении с жертвой, вероятно, они инициировали смыкание ловушки.
Часть пластины была образована мембраной – гибкой перепонкой, а не твердым хитином. Такая мембрана придавала ловушке эластичность, позволяя смягчать удар при захвате добычи и плотнее прижиматься к жертве, имеющей неправильную форму.
Верхняя пластина имела форму языковидного выроста — она была длинной, узкой и заостренной, подобно языку. Вероятно, она выполняла функцию «крышки» для ловушки. Смыкание нижней пластины прижимало верхнюю, фиксируя жертву сверху и препятствуя её освобождению.
В одних образцах Sirenobethylus charybdis пластины разведены, в других — плотно сомкнуты Это доказывает, что механизм работал как захват.
«Механизм охоты Sirenobethylus charybdis похож на то, как работает венерина мухоловка. Оса не тратила энергию на погоню. Она ждала в засаде, а затем моментально обездвиживала цель», — объяснил Вильхельмсен.
Ученые предположили, что в середине мела Sirenobethylus charybdis охотилась на крылатых насекомых — цикадок или мух. Оса замирала, выставив брюшко с «ловушкой», и атаковала при контакте жертвы с волосками. После захвата добычи Sirenobethylus charybdis, судя по имеющимся данным, самка откладывала яйца непосредственно на теле жертвы. Вылупившиеся личинки постепенно питались хозяином, что в конечном итоге приводило к его гибели.
У современных ос отсутствует структура, напоминающая «брюшный капкан». Вероятно, со временем она стала эволюционным тупиком. Различные факторы, такие как изменения климата и конкуренция с более эффективными паразитами, могли привести к её исчезновению. Однако находка свидетельствует о том, что в прошлом эволюция исследовала охотничьи стратегии насекомых, которые сегодня кажутся невероятными.
Филогенетический анализ показал, что Sirenobethylus charybdis занимает отдельную ветвь эволюционного древа хризидоидеа ( Chrysidoidea), следовательно, в середине мелового периода осы-хризидоиды демонстрировали более широкий спектр охотничьих и репродуктивных стратегий по сравнению с их современными сородичами, находясь у его основания.