«Большая часть работы по выяснению того, почему жуки разнообразны, на самом деле сосредоточена на том, что способствует видообразованию», — говорит ведущий автор Дена Смит, куратор палеонтологии беспозвоночных и доцент геологических наук в Музее естественной истории Университета Колорадо. "Изучая историю окаменелостей этой группы, мы можем увидеть, что вымирание или, скорее, отсутствие исчезновения может быть столь же важным, если не более важным, чем возникновение. Возможно, нам следует больше сосредоточиться на том, почему жуки так устойчивы к исчезновению. . " Исследование Смит с ее соавтором Джонатаном Маркотом, доцентом-исследователем биологии животных в Университете Иллинойса, будет опубликовано в Proceedings of the Royal Society B.
Чтобы полностью изучить эволюцию отряда насекомых, Coleoptera, Smith и Marcot использовали публикации, которые документируют летопись окаменелостей жуков из международной литературы еще в начале 19-го века, и проекты баз данных с открытым доступом, включая базу данных ископаемых насекомых EDNA и Каталог Ископаемые жесткокрылые. Команда создала базу данных о 5,553 видах жуков из 221 уникального места.
Учитывая неоднородный характер данных на уровне видов, они провели анализ на уровне семей и обнаружили, что большинство семей, живущих сегодня, также сохранились в летописи окаменелостей.Исследование исследует жуков еще до их происхождения в пермский период, 284 миллиона лет назад. По сравнению с летописью окаменелостей других групп животных, таких как моллюски, кораллы и позвоночные, у жуков один из самых низких показателей вымирания на уровне семьи, когда-либо рассчитанных.
Фактически, ни одно из известных семейств в самой большой подгруппе жуков, Polyphaga, не вымерло за свою эволюционную историю. Незначительная скорость вымирания жуков, вероятно, вызвана их гибким рационом, особенно у Polyphaga, который включает водоросли, растения и других животных.
«В жуках есть несколько свойств, которые делают их чрезвычайно гибкими и способными адаптироваться к меняющимся ситуациям», — говорит Смит. Она указывает на способность жуков к метаморфозам — черту, присущую многим насекомым — при рассмотрении их экологической гибкости.
Личинки с мягким телом сильно отличаются от крылатых взрослых особей с экзоскелетами. «Это означает, что они могут использовать самые разные среды обитания в качестве личинки, а затем и во взрослом состоянии», — добавляет она. «Взрослые жуки могут быть очень мобильными, и исследования, посвященные ледниково-межледниковым циклам, показали, что они могут быстро перемещаться в ответ на любые колебания климата».В исследовании исследуются жуки с момента их появления в пермском периоде, 284 миллиона лет назад.
Оба автора подчеркивают, что проиллюстрировать такую историю было бы невозможно без летописи окаменелостей — ресурса, который часто недостаточно используется при изучении эволюции насекомых.«Я думаю, что люди не решались броситься изучать окаменелости насекомых, потому что существовало неправильное представление о том, что они настолько хрупкие и редко окаменелости», — говорит Смит. «Я надеюсь, что это исследование продемонстрирует, что летопись окаменелостей достаточно хороша и может быть использована во многих отношениях для изучения эволюции этой разнообразной и важной группы».Маркот добавляет: «Эти группы не только остались неисследованными, но и есть определенные вещи, которые мы можем узнать из летописи окаменелостей, которые мы просто не можем узнать ни в каком другом месте».Другие группы насекомых могут быть похожи на жесткокрылых с точки зрения их устойчивости к вымиранию, и Смит надеется, что их работа вдохновит других энтомологов на поиск окаменелостей своего любимого насекомого.
На данный момент она активно работает над оцифровкой большего количества ископаемых образцов, прокладывая путь для будущих исследований, которые будут проводиться в более мелком масштабе. Ожидается, что проект, известный как «Сотрудничество по ископаемым насекомым» и финансируемый Национальным научным фондом, сделает доступными более полумиллиона образцов ископаемых насекомых из основных коллекций США — многие из которых связаны с изображениями — в доступной для поиска онлайн-базе данных.
«Как хранитель музейной коллекции, я знаю, что в наших шкафах есть много видов, которые еще не были изучены и описаны», — говорит Смит. «Как только мы сможем доставить эти образцы из шкафов и сделать их более доступными для более широкого исследовательского сообщества, я думаю, мы сможем взглянуть на закономерности на уровне видов и другие действительно интересные вопросы о макроэволюционной истории групп насекомых».
