Ученые Тюменского госуниверситета исследовали янтарь возрастом 129 миллионов лет, нашли новый вид клеща и сделали открытие, которое поможет прояснить хронологию эволюции на планете.
Небольшие организмы, насекомые или клещи, сохранившиеся в янтаре — один из ценнейших источников палеонтологических данных. Возраст различных янтарей заметно различается, покрывая диапазон от 20 до 230 миллионов лет.
Клещей в янтаре довольно много, но их очень трудно заметить сквозь толщу смолы. Чтобы разглядеть подробности их строения, нередко приходится вырезать и полировать кусочки размером меньше одного миллиметра.
Специалисты ТюмГУ с помощью уникальной методики полировки янтаря смогли прояснить эволюционную летопись этой группы членистоногих. Эти данные помогут уточнить популярную гипотезу об эволюции — так называемые «молекулярные часы».
«Мы изучили кусок ливанского янтаря, сохранившегося со времен динозавров. Применив при обработке специальный держатель, мы смогли получить кусок янтаря с минимальной толщиной меньше 0,03 миллиметра, что позволило провести идеальную съемку через световой микроскоп», — рассказал ведущий научный сотрудник Института экологической и сельскохозяйственной биологии (X-BIO) ТюмГУ, научный сотрудник Мичиганского университета Павел Климов.
Согласно гипотезе «молекулярных часов», мутации у всего живого накапливаются с одинаковыми скоростями, характерными для каждой определенной группы организмов. Обнаружив ранее неизвестный вид и сопоставив его положение в «семейном древе» с данными геологии, можно более однозначно привязать ход эволюции к хронологии планеты.
«Наше исследование прояснило одну из загадок эволюции интересной группы астигматических клещей (Astigmata). В нее входят как вредители, которые заражают хлеб и муку, так и паразиты животных, и клещи домашней пыли, вызывающие аллергию и астму примерно у полутора миллиардов человек на Земле», — отметил Климов.
У астигматических клещей есть несколько жизненных стадий, одна из которых предназначена только для расселения. Сам по себе клещ не способен передвигаться далеко, поэтому он перемещается, прикрепляясь к насекомым, млекопитающим или птицам.
Такая «путешествующая» форма астигматического клеща отличается отсутствием ротового аппарата и большей части кишечника. Это существо, по словам ученых, не способно питаться, зато имеет гипертрофированные органы чувств и особые присоски, предназначенные для поиска хозяина-переносчика и надежного прикрепления к нему.
«Разделение задач между несколькими стадиями развития одного организма — распространенный путь эволюционного успеха. Другие примеры — гусеницы и бабочки, или плавающая расселительная личинка у прикрепленных ко дну морских организмов. До нашего открытия вопрос появления и эволюции расселительной стадии астигматических клещей оставался без ответа», — объяснил Павел Климов.
По словам ученых, не было понятно, возникла ли эта стадия из другой путем постепенного накопления изменений, либо же скачкообразно. При детальном изучении двух особей из ливанского янтаря выяснилось, что обе они относятся именно к расселительной стадии, но при этом имеют хорошо развитый ротовой аппарат.
«Такие клещи могли не только искать переносчика и путешествовать на нем, но и питаться, как взрослая форма. Это означает, что появление расселительной стадии происходило путем постепенного накопления изменений, а не скачкообразно, как предполагали ранее на основании строения современных клещей», — прокомментировал Климов.
Ученые назвали ископаемого клеща Levantoglyphus sidorchukae в честь автора методики обработки янтаря, Екатерины Сидорчук, и отнесли обнаруженный вид к новому семейству Levantoglyphidae. По словам ученых, наиболее вероятно, что в процессе эволюции это семейство полностью вымерло. Специалистам ТюмГУ удалось частично реконструировать поведение и экологию этой группы древних членистоногих.
Результаты исследования, подержанного грантом РНФ, опубликованы в Scientific Reports volume.