Диалоги (ноябрь 2003 г.)

А.Р. Да, и это действительно непонятно. То есть имеются разные гипотезы, но, в общем, это не очень серьезно. Так вот, насекомых, понятное дело, насекомыми сделали крылья. Пожалуйста, вторую картинку. Есть, конечно, насекомые, которые никогда крыльев не имели, например, щетинохвостки – на картинке в центре сверху, но их очень мало, их меньше, чем многоножек даже, не говоря уже о пауках. А крылатые насекомые возникли перед серединой каменноугольного периода или, как мы говорим, карбона. Одно из таких насекомых посередине внизу. Они были крупные, крыло 5-8 сантиметров, и сравнительно неуклюжие.

А.Г. То есть в цифрах это где-то порядка 350 миллионов лет…

А.Р. Нет, это 315 миллионов, примерно 315 миллионов лет. Но дело просто в том, что эти цифры гораздо менее надежны, чем слова «каменноугольный период»; вся геохронологическая последовательность выстроена очень хорошо и тонко. Причем, мы очень точно можем различать периоды прошлого, до самых мелких, до того, что сейчас называется ярусами.

К.Е. Геологическую шкалу строили не по абсолютным датировкам, к которым потом привязывали какую-то фауну, соответствующую этим датам. Все было прямо наоборот: сначала делили шкалу по составу фауны и потом уже нанесли на нее эти самые абсолютные датировки. Шкала была закончена еще в 19 веке. А датировки впервые начал делать уже Резерфорд, только в начале 20-го. То есть последовательность действий была такая.

А.Р. Да, и до сих пор многое в датировках меняется. А шкала остается.

К.Е. Именно. Абсолютные датировки меняются, а сама шкала остается.

А.Р. Поэтому мы в своей работе, в общем-то, абсолютными датировками не пользуемся, а пользуемся единицами геологической шкалы.

К.Е. Тут, раз пошла речь о полете и о крыльях, надо сразу упомянуть, что в принципе воздушную среду освоили только две группы, которые являются вообще вершиной эволюции. С одной стороны – позвоночные, с другой стороны – насекомые. Но при этом крыло насекомых и крыло позвоночных – это вещи совершенно разные, это не гомологи, а аналоги.

Крыло позвоночных – это видоизмененная передняя конечность. У всех позвоночных – и у птиц, и у летучих мышей, и у птерозавров (летающих ящеров) – у них у всех передние конечности модифицированы по-разному, но это все равно передняя конечность. У насекомых это нечто совсем другое. В общем, это скорее складка покровов, конечность входит в нее на уровне эмбриологического развития, но очень несущественными частями. То есть это органы по происхождению совершенно разные. Но результат получился в некотором смысле похожий.

А.Р. Просто у членистоногих конечность гораздо сложнее, чем у позвоночных. Она двуветвиста исходно, с боковыми придатками, поэтому тут сложности.

Значит, крылья сделали насекомых насекомыми и, естественно, что крылья и были основой их дальнейшей эволюции, по крайней мере, поначалу. Причем, здесь можно выделить три ясно различающихся стратегии. Первая стратегия, самая прямолинейная: если крыло создало насекомое, то крыло надо в первую очередь и развивать. По этому пути пошли поденки и стрекозы. Крыло у них действительно замечательное, тонкое, легкое, гибкое и прочное. И полет тоже очень хороший, особенно у стрекоз.

Причем, у стрекоз замечательна не скорость, скорость у них вполне рядовая для насекомых, а маневренность. Стрекоза спокойно летит боком, летит назад, не разворачиваясь, что очень важно в чаще растений. И при этом у стрекозы, как на этой картинке справа внизу, крылья могут работать, когда нужно, в противофазе, так, чтобы тело не дергалось и не мешало точно нацеливаться на жертву. Но это прямолинейная стратегия не обязательно самая успешная, прямой путь не всегда самый короткий и самый лучший. И даже стрекозы, которые самые древние из современных отрядов насекомых (тараканы – те только вторые), так вот, ни стрекозы, ни, тем более, поденки никогда не были ведущей группой насекомых.

А весь успех, ну, почти весь, успех достался тем, кто эксплуатировал вторую стратегию. Она была более хитрой и оказалась более плодотворной. Дело в том, что они, эти насекомые, начали развивать не столько само крыло, сколько крыловой мотор, то есть скелет и мускулатуру груди. И на этом пути успех был оглушительный. Прежде всего потому, что на этом пути возникли насекомые с полным превращением. Можно третью картинку? При полном превращении организм проходит в развитии стадии яйца (буквой Е обозначено), дальше личинка (посредине), куколка (внизу) и (наверху) взрослое насекомое. В яйце, понятно, организм только испытывает превращение, но не питается и не растет. Личинка наоборот, она интенсивно питается и быстро растет, но мало меняется. Куколка – это второе яйцо, на этой стадии идут очень интенсивные превращения, превращения из личинки во взрослое насекомое. Ни питания, ни роста в это время тоже нет.