Научный взгляд: опыление насекомыми – процесс более древний, чем предполагали ранее

Российские ученые обнаружили в Пермском крае ископаемых насекомых, облепленных пыльцой древних растений. Открытие проливает свет на первый этап эволюции опыления растений насекомыми, а именно – говорит о том, что самые древние из известных насекомых, переносящих пыльцу, жили около 280 млн лет назад.

Исследуемые окаменелости были найдены в осадочных породах вдоль берега реки Сылвы в районе деревни Чекарды, их возраст оценивается примерно в 280 млн лет. Осадочные породы сформировались в первой половине пермского периода на дне древней лагуны, берега которой были покрыты растительностью, богатой различными насекомыми.

«Недавние открытия окаменелостей позволяют предположить, что совместная эволюция насекомых-опылителей и голосеменных растений началась задолго до появления цветковых растений. Такие окаменелости встречаются чрезвычайно редко, особенно в палеозойской эре, когда янтарь с включениями насекомых отсутствовал», – говорят авторы исследования из Палеонтологического института имени А. А. Борисяка РАН.

Ученые обнаружили на теле 6 экземпляров ископаемых насекомых, относящихся к роду Tillyardembia, пыльцу. Исследователям впервые удалось разглядеть пыльцевые зерна на голове, груди, брюшке и основании ног насекомых с помощью флуоресцентного микроскопа, при этом находка отодвигает самые ранние сведения о потенциальных насекомых-опылителях примерно на 120 млн лет ранее.

«Судя по таксономическому составу пыльцы, можно сделать вывод, что тилльярдембии посещали весьма ограниченный круг растений, среди которых были руфлориевые (Rufloriaceae) – вымершие голосеменные, произраставшие в палеозое на территории современной Сибири. Такая избирательность позволяет предполагать, что тилльярдембии могли участвовать в опылении, хотя доказать это наверняка нельзя», – сообщает Александр Храмов, старший научный сотрудник института, руководивший исследованием.

По его словам, насекомые рода Tillyardembia внешне были похожи на современных уховерток, длина их тела составляла около 1,5 сантиметра. Насекомые Tillyardembia имели короткие конечности и удлиненное тело, покрытое густыми волосками, к которым прилипала пыльца. Из-за хрупких крыльев, вероятно, насекомые в основном обитали в лесной подстилке, под камнями, иногда залезая на деревья за пыльцой.

«Благодаря форме тела тилльярдембии могли забираться под чешуи женских шишек, производя опыление.  Даже если эти насекомые на самом деле не участвовали в опылении, то их специализация на питании пыльцой определенных растений была первым шагом к такому поведению», – поясняет автор исследования.

Опыление – процесс, имеющий важнейшее значение для сельскохозяйственных и естественных экосистем.  Получение высоких урожаев овощей и фруктов напрямую зависит от насекомых-опылителей: пчел, шмелей и других. В биологической лаборатории по круглогодичному культивированию шмелей на базе Ивановского филиала Всероссийского центра карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) выращивают шмелиные семьи по оригинальной технологии. Основные направления работы биологической лаборатории: обеспечение тепличных хозяйств качественными шмелиными семьями для опыления культур защищенного и открытого грунта; производство инвертированного сиропа для кормления шмелей; проведение научных исследований и технологических разработок в области шмелеводства; проведение селекционной работы с целью получения шмелиных семей высокого качества.

Источник: Khramov A. V., Foraponova T., Węgierek P. The earliest pollen-loaded insects from the Lower Permian of Russia. Biol. Lett, 2023, V. 19: 20220523. URL: https:doi.org/10.1098/rsbl.2022.0523.