За долгие эпохи до того, как по планете начали шагать динозавры, а самые первые позвоночные лишь робко подбирались к суше, многоножки уже освоили твердую почву. Эти скромные существа, которых многие привыкли считать просто обитателями влажных углов, на самом деле являются подлинными пионерами земной истории. Новое масштабное исследование, проведенное международной группой ученых под руководством специалистов из Технологического института Вирджинии, пролило свет на происхождение этих созданий. Оказалось, что многоножки ступили на сушу на 80 миллионов лет раньше, чем первые животные с позвоночником, и именно они подготовили планету к тому, чтобы на ней могла возникнуть сложная жизнь.
Древние архитекторы наземных экосистем
Анализ ДНК современных видов в сочетании с изучением окаменелостей позволил проследить родословную многоножек вплоть до 460 миллионов лет назад. Это время, когда на Земле еще не было ни деревьев, ни цветов, а континенты выглядели совершенно иначе. Многоножки стали одними из первых животных, которые начали перерабатывать отмершие ткани, превращая их в питательную среду для почвы. Без этой работы формирование наземных экосистем, какими мы их знаем сегодня, было бы невозможно. Исследователи подчеркивают, что эти членистоногие фактически подготовили сцену для появления более крупных существ, включая предков человека.
Результаты работы, опубликованные в авторитетном журнале Current Biology, представляют собой первую полную эволюционную историю всех ныне живущих отрядов многоножек. Ученым удалось построить детальное древо, которое заполнило пробелы, существовавшие в биологии более ста лет.
Поиски исчезающе малых видов
Особую сложность для ученых представляли две редкие группы: Siphoniulida и Siphonocryptida. Из-за отсутствия свежих образцов для анализа ДНК биологи долгое время не могли понять, к какой ветви они относятся. Руководитель исследования Пол Марек сравнил эти группы с «белым китом» — целью, которую невозможно достичь.
Чтобы найти этих крошечных существ, экспедиции отправились в джунгли мексиканского Лос-Тустлас и на Канарские острова в Испании. Поиски заняли неделю напряженного труда целой команды, состоящей из десяти человек. В итоге были обнаружены виды Siphoniulus neotropicus и Hirudicryptus canariensis.
Процесс поиска выглядел следующим образом:
- изучение почвы и опавшей листвы под микроскопом в течение нескольких суток;
- отделение крошечных белых нитевидных созданий от прочих обитателей лесной подстилки;
- сложность идентификации из-за размеров взрослой особи, которая составляет всего 10 миллиметров;
- сбор генетического материала для дальнейшей работы в лаборатории.
После секвенирования генов выяснилось, что Siphonocryptida не является отдельным отрядом, как считалось ранее, а входит в состав уже известной группы. Siphoniulida же наконец-то обрела своих ближайших родственников на эволюционном древе.
Мир без позвоночных и первые химические лаборатории
Когда первые многоножки вышли на сушу, планета представляла собой суровое и непривычное место. Пол Марек описывает ту эпоху как мир без позвоночных, деревьев и цветковых растений. Единственной пищей для этих существ были разлагающиеся мхи, слизь и примитивный налет на поверхности камней.
Одним из самых неожиданных открытий стало определение времени появления у многоножек химической защиты. Оказалось, что способность выделять токсичные или неприятные вещества для отпугивания врагов возникла у них около 260 миллионов лет назад. По сути, эти маленькие существа стали первыми в истории Земли «химическими фабриками», использующими биохимию для выживания.
Это приспособление позволило им пережить массу катаклизмов и дожить до наших дней практически в неизменном виде.
Скрытое разнообразие под ногами
Сегодня многоножки продолжают выполнять жизненно важную функцию в природе. Они перерабатывают огромные объемы мертвой растительности, возвращая питательные вещества в круговорот жизни. Несмотря на то что науке известно уже более 14 тысяч видов, ученые уверены: описана лишь малая часть.
Исследователи полагают, что в почвах и лесах планеты скрываются десятки тысяч еще не открытых видов. Новые находки делаются даже в таких привычных местах, как кампус университета в Блэксберге или окрестности Лос-Анджелеса.
Для специалистов, изучающих эту область, каждое такое открытие подтверждает, насколько мало мы еще знаем о собственном доме. Работа по восстановлению родословной этих существ продолжается, и каждый новый образец добавляет деталей в пазл истории жизни на Земле.
Долгое время многоножки оставались в тени более крупных и заметных животных, однако именно их неустанный труд позволил нашей планете стать пригодной для жизни. Понимание их глубокой древности и сложной эволюции помогает осознать, что человек и другие позвоночные появились на сцене лишь благодаря тому фундаменту, который был заложен этими крошечными инженерами сотни миллионов лет назад.
