Похождения видов. Вампироноги, паукохвосты и другие переходные формы в эволюции животных

Так же неподвижно «застывают» в воздухе некоторые двукрылые. При высокой частоте взмахов (у мелких комариков до 1000 циклов в секунду и больше) они летают и вбок, и задом наперед, совершают кульбиты, пролетая вверх ногами и садясь на поверхность снизу. Причем любые маневры совершают за считаные миллисекунды. Среди прочих «технических» достижений двукрылых следует назвать относительную независимость левого и правого крыла (одно может совершить полный маховый цикл, а другое – замереть) и автоматический контроль угла атаки. В освоении воздушного пространства с ними могут сравниться разве что перепончатокрылые, тоже машущие с частотой до 200 и более циклов в секунду. Почему-то широко распространилась ложная идея, что, согласно классическим законам аэродинамики, шмели к полету совершенно не приспособлены. На самом деле это совсем не так: шмели – одни из лучших летунов! Полет у столь активных насекомых, как уже сказано, очень энергоемок, поэтому самые маневренные из них перешли на высококалорийную пищу – нектар, растительные соки и кровь.

Одновременно с крыльями у палеозойских насекомых развивались и летательные мышцы, и это могло выручать их в условиях холодного климата, связанного с каменноугольным-раннепермским оледенением. До сих пор ранним холодным утром, прежде чем отправиться на поиски пищи, крупные шмели и жуки прогревают тело за счет сокращения мышц, связанных с крыльями; сами летательные придатки при этом остаются неподвижными.

Другим важным эволюционным достижением насекомых стало развитие с полным превращением, когда из яйца вылупляется личинка, совершенно непохожая на имаго (взрослую форму). Она и питается, как правило, совершенно иначе. Личинка растет, окукливается, а затем, вместо червячка с ножками, похожего больше на ксенузию с челюстями, чем на свое «второе я», появляется изящное крылатое существо: бабочка, жук, пчела, муха (на худой конец – во всех смыслах этого выражения). Не так давно считалось, что все органы личинки при этом буквально растворяются и взрослое насекомое слагается заново. На самом деле метаморфоз – явление сложное и, что происходит под непроницаемой оболочкой куколки, без компьютерной томографии в режиме замедленной съемки не понять. Некоторые органы (дыхательные трахеи, мозг) наследуются взрослым насекомым; другие (мускулы) служат основой для формирования более мощных и разнообразных мышечных тяжей; третьи (крылья, ножки) образуются из особых клеточных закладок; четвертые исчезают полностью (кишечник, который может больше и не появиться). Причем основные трансформации, скажем, в куколке синей падальной мухи, занимают 0,5 % всего времени развития (полтора часа из пары недель).

Остатки самых древних гусеницеподобных существ происходят из верхнекаменноугольных (311–303 млн лет назад) лагерштеттов Мэзон-Крик (Srokalarva) и Оснабрюк (Metabolarva). На личинках хорошо различимы не только сегменты тела, но и антенны, треугольные жвалы и многочисленные ножки, причем более развитые, чем, например, у гусениц. Это были медлительные растительноядные существа – в отличие от личинок ряда современных жуков и сетчатокрылых, весьма подвижных хищников. Количество сегментов грудного отдела и брюшка у них такое же, как у современных форм, и брюшные ножки укороченные. Можно предположить, что развитие подобных личинок было вызвано сходным взаимодействием генов Hox-комплекса: подавлением экспрессии гена distalless за счет усиления действия abdominal-A и ultrabithorax.

Все первые крылатые насекомые, возникшие в начале – середине каменноугольного периода (стрекозы, тараканы, прямокрылые, а также обширная группа палеодиктиоптер), развивались из личинок, похожих на имаго.

К концу каменноугольного периода появились первые насекомые с полным превращением, представлявшие отряды скорпионниц и жуков. Возникшие в пермском периоде вислокрылки парасиалиды (Parasialidae) и наносиалиды (Nanosialidae) в начале мезозойской эры дали начало верблюдкам и перепончатокрылым, а скорпионницы – двукрылым. В юрском периоде от ручейников произошли бабочки. Если продолжать дальнейшее повествование о насекомых, оно превратится в многосерийный и нескончаемый спин-офф основной рачьей истории. Поэтому вернемся к настоящим ракам.