«Молекулярные часы» перенесли муравьев в далекое прошлое.

Александр Марков.

Комплексный анализ молекулярно-генетических и палеонтологических данных привел к пересмотру прежних представлений об эволюционной истории муравьев. Все современные муравьи происходят от общего предка, жившего 168–140 млн лет назад. Наиболее бурный рост разнообразия муравьев происходил 100–60 млн лет назад, одновременно с экспансией цветковых растений.

Судя по палеонтологическим данным, муравьи появились в меловом периоде (возраст древнейших находок — около 100 млн лет), однако лишь начиная с эоцена (55–40 млн лет назад) находки становятся по-настоящему многочисленными и разнообразными. Это, впрочем, вовсе не означает, что муравьи действительно стали доминирующей и массовой группой только в эоцене. Дело в том, что палеонтологическая летопись насекомых довольно фрагментарна, и наблюдаемая вспышка разнообразия муравьев в эоцене во многом может объясняться тем, что балтийский янтарь, в котором сохранилось множество ископаемых муравьев, имеет как раз эоценовый возраст.

Палеоэнтомологи, в том числе российские, убедительно показали, что крупнейший эволюционный «взрыв» у насекомых произошел в меловом периоде и был обусловлен кардинальной перестройкой наземной растительности. В середине мелового периода (примерно 90–110 млн лет назад) так называемый «мезофит» — флора мезозойской эры, в которой преобладали голосеменные растения, — был вытеснен «кайнофитом», флорой современного типа, в которой решительно преобладают цветковые растения. Кайнофит предоставляет насекомым гораздо больше разнообразных ниш и эволюционных возможностей (достаточно вспомнить разнообразнейшие симбиотические отношения, сложившиеся между цветковыми растениями и насекомыми-опылителями). Поэтому вполне разумным казалось предположение, что у муравьев, как и у других насекомых, наиболее значимый рост разнообразия произошел не в эоцене, а раньше.

Именно это и подтверждается в статье, опубликованной в последнем номере журнала Science. Американские ученые сравнили нуклеотидные последовательности фрагментов шести генов (пяти ядерных и одного митохондриального) у представителей 139 родов современных муравьев (из 288), относящихся к 19 подсемействам (из 20). По этим данным было построено эволюционное древо, то есть определена последовательность расхождения эволюционных линий, приведших к современным родам муравьев. Точки ветвления были датированы при помощи метода «молекулярных часов» (этот метод основан на допущении, что число различий в нуклеотидных последовательностях молекул ДНК пропорционально времени, прошедшему с момента разделения соответствующих эволюционных линий). «Молекулярные часы» были тщательно откалиброваны на основе палеонтологических данных. В отличие от своих предшественников, авторы использовали для калибровки весьма большой объем палеонтологических данных, что можно только приветствовать.

Согласно полученным результатам, последний общий предок всех современных муравьев жил 168–140 млн лет назад, то есть либо в самом начале мелового, либо даже в юрском периоде. Трудно не вспомнить в связи с этим научно-фантастический роман В. А. Обручева «Плутония», в котором гигантским муравьям досталась роль «царей юрской природы». Может быть, автор — выдающийся геолог и палеонтолог — не так уж сильно погрешил против истины? По крайней мере, сама возможность существования муравьев в юрском периоде получила косвенные подтверждения.

Большинство современных подсемейств муравьев появилось уже 125–75 млн лет назад, а наиболее быстрая диверсификация («эволюционный взрыв») приходится на интервал между 100 и 60 млн лет назад. Таким образом, важнейшие события в эволюционной истории муравьев довольно точно совпадают с периодом появления и экспансии цветковых растений.