Что такое эволюционная история насекомых?

Эволюционная история насекомых, как и многих других беспозвоночных, плохо изучена. В течение многих десятилетий считалось, что они разветвляются от многоножек и многоножек, которые, как известно, заселили землю еще 428 миллионов лет назад, в силурийский период. Но недавние генетические исследования показывают, что насекомые более вероятно отделяются от ракообразных где-то около 410 миллионов лет назад. Обстоятельства этого эволюционного изменения являются предметом споров и гораздо менее ясны, чем эволюция рыб с плавниками в первобытных четвероногих.

Самым ранним известным экземпляром в истории насекомых является девонское окаменелое вещество Rhyniognatha hirsti , датированное 396–407 миллионами лет назад. Он был найден в формации Rhynie Chert, хорошо сохранившейся девонской экосистеме, которая включает некоторые из первых наземных растений с тканями сосудов и среди самых ранних и наиболее хорошо сохранившихся окаменелостей наземных членистоногих. Мандибулы этого насекомого предполагают, что у него уже развился полет, скрывая происхождение полета насекомого и другие важные аспекты истории насекомых в тайне.

Точно, когда и как полет вошел в историю насекомых, плохо изучен. Один исследователь, Джим Марден, представил модель, в которой полет насекомых развивался из эволюционно адаптивных промежуточных шагов, включающих скимминг на воде. Он указывает на стрекоз, группу живых насекомых, которая использует свои крылья, чтобы скользить по поверхности воды. Были найдены виды, использующие различные виды водосборов, которые характеризуются все меньшим и меньшим фактическим контактом с водой, причем каждый шаг обеспечивает существенные преимущества с точки зрения скорости и, следовательно, способности избегать хищников и выискивать источники пищи.

Существует несколько известных групп гексаподов (шестиногих беспозвоночных), которые эволюционно базальны для насекомых и откололись от них до 400 миллионов лет назад, когда появились первые ископаемые насекомые. К ним относятся обильные весенние хвосты, а также менее узнаваемые протураны и диплураны. Считается, что весенние хвостики, протураны и диплураны развивали свою форму передвижения в форме гексапод независимо друг от друга, но только насекомые получили способность летать.

В течение десятков миллионов лет насекомые и другие мелкие беспозвоночные были единственными животными, которые колонизировали землю, в то время, когда они были покрыты короткими растениями, не выше высоты талии. По мере того как растения росли и род рыбы превратился в первых амфибий, к насекомым присоединились более крупные четвероногие, которые потребляли бы их в большом количестве, чтобы выжить. Тем не менее, благодаря высоким уровням кислорода каменноугольного периода, около 320 миллионов лет назад, некоторые насекомые выросли до огромных размеров, например, грифон-муха, у которой был размах крыльев в два фута. Но когда уровень кислорода снизился, эти насекомые быстро погибли из-за неспособности циркулировать достаточное количество кислорода через их тела.

Следующие основные вехи в истории насекомых произошли на протяжении всего мезозоя, когда эволюционировало большинство современных групп, как мы их знаем. Около 120 миллионов лет назад развивались цветущие растения, и сотрудничество между насекомыми (особенно пчелами) и этими новичками привело к взаимовыгодным эволюционным отношениям. В результате цветущие растения в настоящее время являются доминирующей земной флорой.