Приключения муравьишки. Компьютерный томограф показал «странности» древнего насекомого
У этого текста название — как у известного советского мультика по одноименному рассказу Бианки. В научном издании такой заголовок бы не прошел. Однако в видном мировом научном энтомологическом журнале Insects статья об открытии ученых СПбГУ Дмитрия Жаркова, Дмитрия Дубовикова и Евгения Абакумова опубликована под почти сказочным, диснеевским даже, названием «Красавица или чудовище?..».
Разглядеть красоту Eridanomyrma unipetropolitana можно только в микроскоп./ФОТО АВТОРА
Взломать дверь в прошлое
Речь о муравье. Точнее, муравьихе. Примерно 37 млн лет назад она, крылатая, направлялась, возможно, по своим брачным делам, но застряла в смоле. Дальше вы догадываетесь: смола стала янтарем — в нашем случае балтийским. В ту эпоху Балтийский регион был покрыт субтропическими лесами.
Вообще янтарь с чем‑то в нем застрявшим («с инклюзом») не такая и редкость. В Интернете предлагают: «купите украшения с древней историей планеты». Так и этот кусочек янтаря мог бы стать кулоном. Или кольцом. И какая‑нибудь дама носила бы его, не подозревая, что владеет «палеоэнтомологической загадкой».
Но науке повезло. Во-первых, кусочек янтаря хоть и яркий, красивый, но насекомое в нем — микроскопическое, невооруженным глазом особенно не разглядишь — а значит, не очень похвастаешь. Во-вторых, янтарем с инклюзом интересуются и коллекционеры, некоторые из них сотрудничают с учеными. Так янтарь попал к палеомирмекологам (то есть специалистам по ископаемым муравьям) Санкт-Петербургского государственного университета. Подобные специалисты — сами по себе редкость: не каждому университету (да что там, не каждому государству) под силу взрастить такую научную школу.
Этому янтарю, повторим, 37 млн лет, а муравьи появились на планете примерно 100 млн лет назад, еще в «динозавровые» времена. Правда, из тех, кто их видел, до нашего времени дожили, как считается, разве что австралийские так называемые динозавровые муравьи. В те времена эти насекомые особым разнообразием не отличались, важной роли не играли, считают ученые.
Все изменилось после катастрофы, случившейся 66 млн лет назад. Падение метеорита привело к вымиранию динозавров да и большинства представителей мезозойской фауны — а вот муравьи, так сказать, приободрились. В период, длившийся примерно с 54 млн до 49 млн лет назад, на планете был так называемый температурный оптимум: очень тепло (даже в северных широтах), высокая влажность — и самки некоторых муравьев достигали аж размеров птички колибри.
Правда, когда на Земле стало холодать, муравьи стали мельчать (нынешние самые крупные, живущие в тропиках, дорастают всего до 3,5 см), но роль их в современных экосистемах — огромна. Они помогают эволюционировать некоторым растениям: переносят семена, защищают от вредителей. Они выращивают целые грибные «фермы». Словом, сейчас это «одна из доминирующих в экологическом плане групп животных», констатируют специалисты.
И эти насекомые — один из ключиков к доисторическим временам. Даже не ключик, а лом, фомка, которыми можно вскрывать некоторые двери в прошлом. Например, бирманский янтарь, по словам Дмитрия Дубовикова, доцента кафедры прикладной экологии СПбГУ — прямо какой‑то бестиарий: по застрявшим в нем муравьям можно проследить, как они в процессе эволюции «пробовали» обзавестись то одними особенностями строения, то другими.
Муравьиха, обнаруженная в балтийском янтаре, жила уже в позднем эоцене, времени становления современной нам фауны. Появление мегафауны среди млекопитающих (все эти мамонты, гигантские ленивцы и огромные шерстистые носороги) было еще впереди, а муравьи уже предпочли оставаться в скромных размерах. Этот, из балтийского янтаря — всего сантиметра полтора в длину.
«Такой головы ни у кого нет»
Так характеризует основную странность найденного муравья Дмитрий Дубовиков. По-научному Дмитрий формулирует так: у муравья «рогатый» клипеус и свойственные хищным муравьям мандибулы. Клипеус — передняя верхняя часть головы насекомых, похожая на щиты античных воинов, клипеусы. Мандибулы — жвалы.
Насекомые, которых мы видим в янтаре, — как правило, всего лишь «форма», а не содержание. Ткани за миллионы лет замещены минеральными и полимерными соединениями. Да и о форме судить трудно: существо, застревая в древней смоле, редко утруждает себя принять положение, удобное для исследователя. В большинстве случаев насекомое застывает скрючившись, так что просто микроскоп не поможет.
Строение более-менее крупных вымерших животных можно изучать с помощью компьютерного томографа — такого, который в медицине используется. Чтобы исследовать насекомых, применяют компьютерную рентгеновскую микротомографию. Это неразрушающий метод, то есть не нужно ничего извлекать из янтаря. Компьютерный микротомограф в течение многих часов делает снимки-«срезы», из которых с помощью компьютерной программы можно построить объемную модель насекомого.
Так и выяснилось, что у этого вида уникальная голова. Ничего похожего у Formicinae (подсемейства муравьев, к которым относится этот вид) — нет.
Например, этот муравей «рогатый». Это не зубчики, не шипы или нечто подобное для удержания пищи. А именно «рожки». Что‑то похожее пока обнаруживали только у вымерших «адских муравьев» семейства Haidomyrmex, но те жили еще при динозаврах.
Дальше. Большинству самок муравьев помогают ориентироваться в полете простые глазки-оцеллии — у этой муравьихи их нет.
Дальше. Уникальные мандибулы-челюсти. Подобными некоторые осы удерживают добычу, пока ее жалят. Но у этой муравьихи жала нет. Пока ученые предполагают, что она, скорее всего, использовала челюсти для охоты: прокусывала мягкую оболочку какой‑нибудь мокрицы или многоножки, мгновенно убивая ее.
А может, расправлялась не только с добычей. Современные муравьи — виртуозы так называемого социального паразитизма, когда один вид живет за счет другого. Например, матка одного вида убивает матку другого. Возможно, открытый ископаемый вид — один из первых примеров такого поведения: мощные челюсти для этого вполне бы сгодились.
Эталон — в музей
Ученые СПбГУ открыли не только новый род и новый вид. Это новая триба, то есть новая группа близких родов: ни к одной из известных триб эту красавицу (и чудовище, судя по предполагаемым повадкам) не причислить.
Назвали ее Eridanomyrma unipetropolitana. Слово «Эридан» в названии — река, которая, как считается, 40 – 50 млн лет назад текла по территории нынешнего Балтийского моря и сносила янтарь с больших пространств в мелководную лагуну на месте нынешнего поселка Янтарное в Калининградской области. «Мирма» — муравей. А «унипетрополитана» это петербургский Университет: открытие посвятили 300‑летию вуза.
У каждого вида животного, растения и так далее есть свой эталонный образец — тот, с которым ученые сверяются. Eridanomyrma unipetropolitana — и единственный образец, и эталон.
Он передан на хранение в Палеонтологический музей СПбГУ. Как говорит заведующий музеем Дмитрий Григорьев, к частным коллекциям доступ есть далеко не всегда, а университетский музей дает возможность будущим исследователям вернуться к изучению эталона — уже с помощью новых методов. «В нашем музее есть образцы 1783 года. Музей — это еще и хранилище образцов для будущих поколений».
Муравья в янтаре можно рассмотреть в микроскоп. А невооруженным глазом можно рассматривать напечатанную на 3D-принтере модель. Она примерно в 20 раз больше оригинала.
Читайте также:
Путь к Марсу. Учёные испытали плазменные двигатели для полётов в дальний космос
Город учёный. Как Северная столица превращает туристов в исследователей
Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 197 (8019) от 22.10.2025 под заголовком «Приключения муравьишки».
Комментарии