Древняя муха, притворявшаяся осой

Перед вами отпечаток древней длиннохоботковой мухи Buccinatormyia gangnami, найденной на территории Южной Кореи. Это безобидное существо, жившее в первой половине мелового периода, около 110 млн лет назад, притворялось грозной осой, о чем свидетельствует рисунок из светлых и темных пятен на его брюхе. Судя по длинному хоботку, муха B. gangnami высасывала сладковатые выделения из шишек голосеменных, а также могла посещать и первые цветковые растения. Интересно, что в наши дни осиная мимикрия также очень распространена среди мух, проводящих много времени на цветах.

Когда безвредный и вполне съедобный организм подделывается под опасный и ядовитый, это называется бейтсовской мимикрией, в честь знаменитого английского натуралиста Генри Бейтса. Типичным примером бейтсовской мимикрии являются антофильные («цветолюбивые») двукрылые, такие как журчалки (семейство Syrphidae) и жужжалы (семейство Bombyliidae). Это вполне объяснимо, ведь мухи, разгуливающие по цветам при свете дня, особенно уязвимы. В подобной ситуации им выгодно подражать осам, пчелам и шмелям, которые тоже часто наведываются на цветы за нектаром, но при этом умеют постоять за себя.

Мухи-журчалки (Syrphidae). Слева — фото © Michelle Pullen с сайта flickr.com. Справа — © Geoff Fagan с сайта flickr.com

Мухи, притворяющиеся пчелами и шмелями, отличаются повышенной волосатостью — некоторые жужжалы и вовсе напоминают каких-то крошечных пушистых зверьков (наверно, именно поэтому их так жалко порой бывает отправлять в морилку). А вот у мух, которые выдают себя за ос, на теле, как правило, имеется контрастный рисунок из желтых и черных полос (см. картинку дня Осиная мимикрия). Этот рисунок заставит отдернуть руку каждого, кого хоть раз кусала оса, и, разумеется, птицы и другие хищники знакомы с ним не хуже людей.

Новые находки древних двукрылых доказывают, что осиный наряд не выходит из моды вот уже 100 с лишним миллионом лет. В 2016 году в меловом бирманском янтаре была обнаружена муха Cratomyia mimetica с характерным полосатым брюшком, а совсем недавно — более десятка отпечатков осоподобных мух Buccinatormyia gangnami повстречались ученым в отложениях раннемеловой формации Чинджу (Jinju Formation) в Южной Корее. По числу найденных экземпляров эти мухи стоят на первом месте среди ископаемых двукрылых из Чинджу, если не считать комаров-хаоборид (см. толстохоботные комары).

Слева — реконструкция внешнего вида мухи Cratomyia mimetica (Zhangsolvidae) из бирманского янтаря, справа — фотографии самого экземпляра. Изображение из статьи D. A. Grimaldi, 2016. Diverse orthorrhaphan flies (Insecta, Diptera, Brachycera) in amber from the Cretaceous of Myanmar

Темный цвет в окраске насекомых создается за счет меланина. Этот пигмент нужен не только для красоты — он обладает также целым рядом защитных функций. Во-первых, меланин играет важную роль в работе иммунитета насекомых: он вырабатывается при ранениях, а также в ответ на проникновение эндопаразитов и инфекций. Во-вторых, меланин защищает насекомых от ультрафиолета, точно так же, как и нас с вами (вспомним про загар). В-третьих, меланин придает кутикуле дополнительную прочность, связывая белковые цепи между собой. Именно поэтому меланизированные участки кутикулы гораздо лучше сохраняются в ископаемом состоянии. Например, если на крыле древнего насекомого были темные полосы, то жилки на таких участках различимы гораздо лучше, чем в неокрашенных частях того же крыла.

Это же случилось и с раннемеловыми мухами из формации Чинджу. Темные области их брюшка сохранились очень хорошо, а вот светлые пятна, где меланина не было, выглядят «дырками» на теле. Конечно, точную прижизненную окраску этих пятен мы никогда не узнаем — но, скорее всего, они были желтыми, может быть с оранжевым или красноватым оттенком. У разных насекомых за желтый цвет отвечают разные пигменты — например, полоскам на осином брюшке желтый цвет придает пигмент ксантоптерин. У мух аналогичный желтый узор, по-видимому, создается за счет каких-то других пигментов (автор этих строк не нашел каких-то специальных работ на эту тему). В любом случае, желтые пигменты обладают другими химическими свойствами, чем меланин, и не способствуют укреплению кутикулы.

Ещё одна муха Buccinatormyia gangnami из нижнемеловых отложений Южной Кореи. Хоботок у этого экземпляра короче, чем у остальных. Такие различия, возможно, связаны с половым диморфизмом. Изображение из статьи A. V. Khramov et al., 2019. First long-proboscid flies (Diptera: Zhangsolvidae) from the Lower Cretaceous of South Korea

Оба упомянутых вида, из бирманского янтаря и из нижнего мела Кореи, входят в состав вымершего семейства Zhangsolvidae. В меловом периоде это семейство было самой распространенной группой длиннохоботковых мух, по-видимому, игравшей важную роль в опылении голосеменных и первых цветковых растений. Одна из джангсольвид, найденная в испанском янтаре, несет на своем теле россыпь пыльцы, предположительно принадлежавшей беннеттитовым (см. картинку дня Длиннохоботковая муха мезозоя). Среди ныне живущих двукрылых к джангсольвидам ближе всего мухи-львинки (Stratiomyidae). У львинок нет таких длинных хоботков, как у их мезозойских родичей, но они также часто встречаются на цветах. Своей осиной окраской некоторые современные львинки поразительно напоминают раннемеловых джангсольвид.

Муха-львинка Stratiomys. Фото с сайта discoverwildlife.com

Считается, что в наши дни главным прототипом для мух-подражателей служат общественные складчатокрылые осы (семейство Vespidae). Действительно, из всех современных ос они являются самыми вездесущими и узнаваемыми. В США за черно-желтую окраску ос-веспид прямо так и называют — yellowjackets, то есть «желтые жакеты». Однако в меловом периоде осы-веспиды были еще редки, и, к тому же, все известные находки этого возраста относятся к примитивным группам, для которых нехарактерна развитая общественная жизнь. Типичные общественные веспиды, принадлежащие к подсемействам Polistinae и Vespinae (так называемые бумажные осы), появляются только в начале кайнозоя. Правда, известны окаменевшие гнезда общественных ос, датируемые поздним мелом.

Поэтому остается только гадать, с кого же именно меловые мухи-джангсольвиды могли «срисовать» свою осиную окраску. С одной стороны, древняя мода на «желтые жакеты» может свидетельствовать о достаточно раннем появлении ос-веспид, живущих многочисленными семьями. Согласно альтернативной гипотезе, древние мухи подражали каким-то одиночным жалящим перепончатокрылым (Aculeata), которые иногда также имеют апосематическую (предупредительную) окраску. Например, в наши дни черно-желтые виды есть среди одиночных ос-сколий (Scoliidae) и тифиид (Tiphiidae), которые в ископаемом виде известны с раннего мела. Но, чтобы подражание этим осам имело смысл, они должны были встречаться в большом количестве, что для насекомых-одиночек не очень характерно. Как часто случается в палеонтологии, остается уповать только на новые находки, которые помогут разгадать эту загадку.

Изображение из статьи A. V. Khramov et al., 2019. First long-proboscid flies (Diptera: Zhangsolvidae) from the Lower Cretaceous of South Korea.

Александр Храмов