Почему в море совсем нет насекомых?
По некоторым подсчетам, на насекомых приходятся 80% известных науке видов животных. Они обитают по всему миру и во всех регионах, от жарких пустынь до дождевых лесов… Кроме моря. Но почему? Портал popsci.com разобрался в вопросе.
Наиболее вероятное объяснение полного отсутствия насекомых в океане кроется в эволюции. К моменту, когда появились первые насекомые, моря уже были плотно заселены всеми крупными типами морских беспозвоночных. Предки насекомых покинули перенаселенные воды, чтобы адаптироваться к жизни на суше.
По факту, современные насекомые произошли от того же предка, что и ракообразные, вроде крабов и креветок. После эволюции в море примерно 500 млн лет назад ракообразные заполнили огромное множество подводных ниш. Даже сейчас они играют многие из тех же экологический ролей в море, что насекомые — на земле. Ракообразные «подстригают» растения, убирают падаль и очищают более крупных животных от паразитов. Морские вши, знаменитые кровопийцы, получили свое название просто потому, что они визуально похожи на насекомых вшей — на самом деле они принадлежат к веслоногим, типу ракообразных.
Во многом курс эволюции насекомых был продиктован тем, что они решили эксплуатировать сравнительно свободные ресурсы — землю и, если точнее, наземные растения. Родственные группы животных, такие как предки сегодняшних многоножек, выползли из моря чуть раньше, чем насекомые. Но тот факт, что первые ископаемые насекомые появляются в археологической летописи примерно в то же время, что и первые наземные сосудистые растения — не совпадение.
Траектории развития насекомых и растений глубоко переплетены между собой. Многие нынешние насекомые зависят от растений; иногда — на один специфический вид, предоставляющий пищу и убежище. Если судить по окаменелостям, то после того, как растения перешли из моря н сушу, многие животные, полагавшиеся на них, пошли следом. А по мере распространения и диверсификации растений насекомые тоже приобрели много уникальных адаптаций.
В морском окружении животным нужно мириться с высоким давлением, сильными течениями и большой концентрацией соли в воде. Ракообразные, живущие в море уже сотни миллионов лет, хорошо приспособлены к этим условиям. Например, исследование жабр ракообразных от 2012 года назвало их «многофункциональным органом», который отвечает не только за дыхание, но и за дозировку поглощения соли и других химикатов.
Поскольку насекомые почти наверняка эволюционировали на суше, многие из их адаптаций, от репродуктивных до физиологических, приспособлены к наземной жизни. Даже те виды насекомых, что проводят значительную часть жизни в пресной воде, не могут слишком далеко отходить от суши.
В отличие от ракообразных, насекомые выработали дыхательную систему, которая впитывает кислород через крошечные отверстия в теле. Они более эффективны, чем жабры, если рассматривать дыхание воздухом. Одна из крупных гипотез полагает, что жабры ранних насекомых, переставшие использоваться для дыхания, постепенно эволюционировали в крылья. Летные навыки — еще одна критически важная адаптация, поскольку она позволила насекомым добираться до труднодоступных мест без проблем. А для максимальной стабильности на земле количество лап у насекомых сократилось всего до шести.
Есть много примеров черт, которые очень полезны насекомым на земле, но были бы далеко не такими эффективными под водой. Многие виды имеют специализированные ротовые органы для высасывания сока из растений или пережевывания листьев. Жизненный цикл большинства из них опирается на полный метаморфоз, помогающий справиться с сезонной доступностью пищи. Одно и то же насекомое летом может жевать листья в форме гусеницы, проспать всю зиму куколкой, а к весне — пить цветочный нектар, превратившись в бабочку.
Потеря этих черт и повторная эволюция морских адаптаций может быть слишком расточительной с точки зрения времени и энергии. Особенно если помнить, что ракообразные по-прежнему держат монополию в море. Насекомым, скорее всего, лучше оставаться там, где они есть, чем ввязываться в соперничество с морскими ракообразными.