Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты

Давайте теперь сравним этих палеозойских гигантов с современными насекомыми (рис. 4.2). Например, самой крупной ныне живущей стрекозой является южноамериканский вид Megaloprepus caerulatus с размахом крыльев до 19 см. Это в три раза меньше, чем у ее пермских «прадедушек»! Рекордсмен по крупнокрылости среди современных насекомых – американская бабочка-совка Thysania agrippina. В редких случаях размах ее крыльев достигает 36 см, так что какая-нибудь средненькая палеодиктиоптера легко затмит ее своими габаритами. Самым длинным телом среди ныне живущих насекомых может похвастаться малазийский 36-сантиметровый палочник Phobaeticus chani. Ну а звание наиболее массивных насекомых оспаривают друг у друга два пластинчатоусых жука – южноамериканская Megasoma и восточноафриканский Goliathus. Их максимальная масса оценивается в 36–42 г. Впрочем, тут все зависит от методики взвешивания. За один день Megasoma способна съесть целое авокадо, так что справедливости ради этих жуков надо взвешивать на голодный желудок, чем, конечно, никто не заморачивался. Ну а если брать совсем уж экстремальные случаи, то можно вспомнить о гигантском бескрылом сверчке Deinacrida heteracantha, живущем в Новой Зеландии. Энтомологи как-то раз поймали самку такого сверчка, раздувшуюся от яиц. Она весила 71 г, хотя в норме масса этих насекомых в два раза меньше. Для сравнения: домовая мышь в среднем весит около 30 г, а крупный воробей – около 35 г.

О массе палеозойских насекомых нам остается только догадываться, но она была не столь уж большой, как может показаться. Так, 70-сантиметровый меганевропсис из Эльмо, по разным оценкам, весил всего 18–34 г[35]. Гигант размером с таз был не тяжелее мыши! Оно и понятно, ведь стрекозы чуть ли не наполовину состоят из воздуха, как пакет попкорна. У современных разнокрылых стрекоз до 60 % всего объема груди занято воздушными мешками – расширениями трахей, которые нужны для вентиляции и охлаждения летательной мускулатуры. Так что массой тела летающие монстры палеозоя едва ли превосходили крупнейших современных жуков. Но вот по размаху крыльев они вне конкуренции. Почему же летающие насекомые перестали вырастать до столь колоссальных размеров? Что положило конец эпохе шестиногих крылатых гигантов, продлившейся по меньшей мере 50 млн лет?

* * *

Мы часто слышим выражение «леса – это легкие планеты», но оно имеет мало отношения к реальности. Конечно, в процессе фотосинтеза растительность выделяет массу кислорода, но он же потом и тратится на разложение листового опада и древесины, так что суммарный баланс получается нулевым. Все просто: при жизни дерево выделяет кислород в атмосферу, после смерти его забирает. Излишки кислорода накапливаются тогда, когда мертвое органическое вещество надежно изолировано от бактерий и грибов, окисляющих его до углекислого газа. Именно это и происходило в позднем палеозое, когда за короткий срок из круговорота веществ были выведены миллиарды тонн углерода в виде каменного угля. Углеродная кубышка с ископаемым топливом была запечатана на 300 с лишним миллионов лет, пока человечество не залезло в нее в период индустриальной революции. Выступая в роли гигантских кладбищ органики, палеозойские болота создали излишек кислорода, который в противном случае пошел бы на расщепление этой органики.

Сегодня доля кислорода в атмосфере составляет 21 %. Существует два метода, позволяющие оценить, какой она была в прошлые эпохи. Один из них учитывает обилие неразложившейся органики и неокисленного пирита (FeS₂) в породах разного возраста. Другой основан на соотношении легких и тяжелых изотопов углерода и серы в сульфатах и карбонатах. Эти методы не всегда дают один и тот же результат, но оба они говорят о том, что концентрация кислорода в атмосфере в карбоне и перми была значительно выше, чем сейчас, и доходила до 35 % (рис. 4.3). По-видимому, это максимальное значение за всю историю Земли. Эксперименты с горением органики показывают, что в атмосфере с бо́льшим содержанием кислорода от малейшей искры вспыхнули бы мощнейшие лесные пожары, которые быстро уничтожили бы весь растительный покров. В то же время доля кислорода с момента появления наземных растений никогда не опускалась ниже 13 %, поскольку при такой его концентрации лесные пожары, наоборот, происходить не могут. Однако частички угля, свидетельствующие о существовании пожаров, встречаются в породах всех без исключения возрастов, в том числе относящихся к началу карбона, когда нехватка кислорода, согласно одной из гипотез, якобы могла затормозить эволюцию наземных четвероногих (см. главу 3).

* Dudley R. The Evolutionary Physiology of Animal Flight: Paleobiological and Present Perspectives // Annual Review of Physiology. 2000. Vol. 62. P. 135–155.