В древнем лесу умеренного пояса на территории нынешнего штата Орегон некое насекомое глубоко зарылось в песчаный берег возле ручья. Там, во влажной норе, самка отложила десятки продолговатых яиц, всего около 50 штук. Несмотря на ее тщательную работу по строительству этого подземного питомника, ни одно из яиц так и не вылупилось. Вместо этого яйца, заключенные в кокон, окаменели в каменистую минерализованную массу. И теперь, 29 миллионов лет спустя, они представляют собой свидетельство размножения насекомых, которое может быть непохоже ни на что, что палеонтологи видели раньше.
Как рассказывает CNN, проведенная недавно микро-компьютерная томография корпуса яйца показала не только то, что гнезду миллионы лет, но и то, что оно, скорее всего, было сделано кузнечиком. Яйца и общая конструкция гнезда очень напоминают яйца и коконы современных видов кузнечиков. Эти недавно задокументированные знания рисуют более четкую картину этой древней экосистемы, подтверждая, что там присутствовали и процветали кузнечики — и что некоторые виды кузнечиков прятали свои яйца под землей.
Яйца насекомых чрезвычайно редки в палеонтологической летописи, а неповрежденные яйца встречаются еще реже, отмечает CNN. Это, вероятно, единственный окаменелый кокон с яйцами кузнечика в истории, и он дает представление об их размножении, относящемся к эпохе олигоцена (от 33,9 до 23 миллионов лет назад), сообщили исследователи в понедельник в журнале Parks Stewardship Forum.
“Эта работа захватывающая, потому что такая исключительная сохранность дает уникальное представление об одной из наименее изученных стадий жизни насекомых, особенно в геологическом прошлом”, - сказал CNN по электронной почте ведущий автор исследования Джемин Ли, эколог-эволюционист и докторант Калифорнийского университета в Беркли.
Что делает эту ископаемую находку еще более примечательной, так это то, что она была сделана в среде обитания, которая обычно не способствует окаменению, сказал соавтор исследования доктор Ник Фамозо, руководитель программы палеонтологии и куратор музея Национального памятника окаменелостей Джона Дэя. Участок, расположенный в Митчелле, штат Орегон, находится под управлением Службы национальных парков.
Хрупкие окаменелости, подобные этому экземпляру, обычно сохраняются в озерных отложениях рядом с растительным материалом. Такие места, как правило, бескислородные или бедные кислородом и относительно статичные, объяснил Фамосо. Там окаменелости могут формироваться в покое, не тронутые течениями или бактериями. Но миллионы лет назад через это место протекала река или ручей. Тем не менее условия, окружающие этот яичный кокон, были как раз подходящими для того, чтобы он оставался погребенным и окаменел в почти идеальном состоянии, несмотря на динамичную среду протекающей поблизости воды, сказал Фамосо.
Яйца в этой окаменелости выделяются своей сохранностью “как по отдельности, так и группами”, сообщил палеобиолог доктор Рикардо Перес-де ла Фуэнте, заместитель руководителя отдела исследований в Музее естественной истории Оксфордского университета в Соединенном Королевстве.
“Они первые, кто были признаны принадлежащим к прямокрылым — кузнечикам и их сородичам — в летописи окаменелостей, что примечательно”, - говорит Перес-де ла Фуэнте, который не принимал участия в исследовании.
“Эта работа также представляет собой важный шаг на пути к формализации описания незрелых стадий развития насекомых, в частности стадий развития яиц”, - сказал Перес-де ла Фуэнте. Эта отрасль науки, известная как оотаксономия, “может предоставить важнейшие данные об эволюции, поведении и экологии насекомых в глубокой древности, но которыми, как правило, пренебрегают в палеонтологических исследованиях”. Более того, добавил он, кокон и яйца могут дать ключ к разгадке окружающей среды, в которой они окаменели.
Кристофер Шируп, менеджер по сбору данных Службы национальных парков, обнаружил футляр с яйцом в залежах окаменелостей в июле 2012 года. Шируп проводил обычное визуальное обследование участка, когда заметил объект, который был встроен в кусок скалы, скатившийся с холма, вспоминает Фамосо.
“Для извлечения его из земли не потребовалось никаких инструментов”, - говорит он. Шируп завернул предмет в туалетную бумагу “и осторожно вернул в центр для посетителей, где находится наша лаборатория”, добавил Фамосо.
Основываясь на поверхностном анализе окаменелости, исследователи первоначально подумали, что нашли скопление муравьиных яиц. Но Фамозо был настроен скептически, поскольку их кривизна отличалась от кривизны муравьиных яиц и куколок. Его подозрения были подтверждены Ли, который впервые увидел объект в 2022 году во время посещения залежей ископаемых Джона Дэя. Они привезли образец в кампус Найта Орегонского университета в Юджине, где соавтор исследования Анджела Лин, директор центра исследований рентгеновской визуализации, провела микрокомпьютерную томографию.
“Именно тогда мы обнаружили, что существует этот белковый слой, который удерживает все вместе”, - рассказывает Фамосо. Это было не просто скопление яиц — это был тип подземной яйцеклетки, называемой оотекой, с яйцами, окруженными защитным слоем, который минерализовался и превратился в каменистую корку.
“Подземные яйцевые коробочки в настоящее время производят только две группы насекомых”, - сказал Ли. Это кузнечики (отряд прямокрылых, подотряд Caelifera) и ходунки на каблуках (отряд Mantophasmatodea).
На поверхности были видны 28 эллипсоидных яиц, каждое размером не более 4,65 миллиметра в длину и 1,84 миллиметра в ширину (это сопоставимо с яйцами современных кузнечиков, хотя размер яиц может варьироваться в зависимости от вида). Сканирование выявило еще более двух десятков яиц, погребенных в матрице в четыре-пять слоев, расположенных в радиальном порядке. Некоторые из яиц были полыми, в то время как другие были заполнены осадком, сообщили авторы исследования.
“Минерализация, которую мы смогли увидеть в каждом из яиц, очень ясно показала, что это была окаменелая структура”, - говорит Фамосо.
Поскольку яйца ископаемых насекомых настолько редки, у ученых было доступно не так много образцов для сравнения. Итак, Ли обратился к глобальной базе данных яиц насекомых, содержащей более 6700 ныне живущих видов, чтобы идентифицировать яйца в ископаемом коконе.
“Я сравнил определяющие характеристики яиц, включая размер, соотношение длины к ширине и кривизну отдельных яиц, с таковыми у живых, - сказал он. - Такие крупные, эллиптически изогнутые яйца в большой кладке (всего ~50 яиц) неизвестны ни у каких других живых групп насекомых, кроме кузнечиков и саранчи”.
Эта необычная находка дает невиданное ранее представление о размножении древних родственников современных кузнечиков. Практически нетронутый экземпляр также говорит об уровне сохранности окаменелостей на территории национального парка, добавил Фамосо.
“Просто возможность увидеть эту внутреннюю структуру и действительно правильно описать, как выглядят эти предметы, была для нас чем-то действительно захватывающим, - сказал Фамосо. - Просто нигде, насколько нам известно, нет ничего подобного в летописи окаменелостей”.
