ПОДЕНКИ ПРОТИВ СКАЛ

Эти уникальные насекомые обитают в бассейне реки Баго (центральная часть Мьянмы). Они встречаются там, где река прорывается сквозь скальные гряды, сложенные алевролитами (особая разновидность горной породы). В ущелье с бурным течением и порогами внимание ученых привлекли скальные породы, поверхность которых была сплошь источена отверстиями. Отделив кусок алевролитовой плиты, они обнаружили внутри ходов личинки поденок. Образцы пород, изрытые ходами этих насекомых, были также обнаружены в верхней части бассейна Баго.

Генетический и морфологический анализ показал, что это ранее не известный вид, который назвали поденка-камнеед (Languidipes lithophagus). Как отмечает руководитель научной группы, директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент Иван Болотов, к текущему моменту энтомологии были известны поденки, прогрызающие ходы в древесине, но не в скальных породах.

Поденки (народное название «однодневки») — древние насекомые, существующие сотни миллионов лет. Их личинки развиваются в пресных водоемах. Дальнейший жизненный цикл взрослого насекомого связан с воздушной средой. Описанный вид адаптировался к обитанию в горной реке, текущей в скальных ущельях.

— Это первое в мире пресноводное насекомое, способное разрушать скалы, и первое в мире животное, вызывающее эрозию твердых горных пород, но не имеющее морских родственников, а изначально сформировавшееся в пресноводной среде, — подчеркивает Иван Болотов.

Прежде наука связывала процессы биоэрозии исключительно с морями и океанами. Известно, что морские организмы в поисках убежища разрушают известняки и коралловые рифы. Биоэрозия оказывает значительное влияние на состояние морских побережий и круговорот биогенных и абиогенных веществ в природе. Например коралловый песок образуется за счет деятельности организмов, разрушающих рифы. Однако для пресноводных водоемов этот процесс был неизвестен. Еще буквально несколько лет назад считалось, что макробиоэрозия в пресной воде отсутствует как таковая.

Первый пресноводный организм, вызывающий эрозию силикатных пород, был обнаружен в 2018 году международной группой ученых в реке Каладан на северо-западе Мьянмы, в штате Ракхайн. Биологи предположили, что моллюск-бурильщик Lignopholas fluminalis, изначально был морским видом, но по мере тектонического подъема и замещения морской воды пресной адаптировался к новой среде обитания. Дальнейшие исследования показали, что этот организм разрушает горные породы с помощью бактериальных симбионтов, извлекающих из породы марганец, что ведет к ее размягчению.

Годом позже группа американских ученых описала уникальных моллюсков (корабельных червей), разрушающих горные породы в небольшой реке на Филиппинах. Этот вид приспособился к жизни в кальцитовой гряде. Моллюски проедают ходы в кальците и им же питаются, переваривая камень с помощью бактерий-симбионтов.

В свою очередь, поденки-камнееды Languidipes lithophagus стали третьим в мире видом пресноводных организмов, способных к бурению скальных пород.

— Мы опубликовали статью, в которой выдвинули гипотезу о том, что все три вида пресноводных бурильщиков — моллюск-сверлильщик из Каладана, корабельный червь с Филиппин и поденка-камнеед с Баго — произошли в группах беспозвоночных животных, адаптированных к бурению древесины, — рассказывает Иван Болотов. — Это означает, что эволюционный переход от бурения древесины к бурению камней более прост, чем переход от свободного образа жизни к бурению камней. Этому способствуют определенные морфологические особенности. В частности, у поденок есть массивные челюсти (мандибулы), которые работают как перфоратор. Корабельные черви наделены раковиной в виде сверла, а моллюски-бурильщики — конусовидной раковиной, вращая которую, они проделывают ходы в горных породах. Мы предполагаем, что в связи с недостатком затопленной древесины в местах обитания древесные бурильщики перешли к поиску убежищ и проделыванию ходов в новом субстрате — в скалах.

Добавим, что статья опубликована в высокоимпактовом журнале "Materials Degradation" (Nature partner journal; издательская группа Nature) https://doi.org/10.1038/s41529-022-00216-6