Серенада юрского периода

Биологи реконструировали любовный стрекот доисторического кузнечика

Услышать, как звучал ночной лес 165 млн лет назад, оказалось возможным с помощью ископаемых отпечатков древних кузнечиков и новейших компьютерных технологий.

Благодаря палеонтологии можно довольно точно представить себе, как выглядел лес юрского периода и его многочисленные обитатели, но как эти леса «звучали», до сих пор оставалось неизвестным, так что создателям фильмов о динозаврах приходилось полагаться исключительно на свою фантазию.

Между тем юрский лес был полон разнообразных звуков, издаваемых животными и насекомыми с целью обаять потенциального брачного партнера или отпугнуть соперника.

Например — древними кузнечиками и квакающими амфибиями, одними из первых, кто научился издавать звуки посредством стридуляции — трения друг о друга специальных органов, играющих роль смычка и резонатора (стридулитрума).

Обнаружив прекрасно сохранившиеся ископаемые отпечатки древних кузнечиков, группа китайских палеонтологов, возглавляемая профессором Дон Реном и профессором Дзюнь-Дзие Гу, связалась со специалистами по механизмам звукоизвлечения у насекомых из Бристольской школы биологических наук — профессорами Фернандо Монтеалегре-Сапатой и Дэниэлем Робертом. Объединив усилия с одним из ведущих экспертов по эволюции насекомых доктором Майклом Энгелем из Канзасского университета, они решили выяснить, как именно звучал любовный стрекот кузнечиков юрского периода. Результаты их изысканий опубликованы сегодня в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Для реконструкции кузнечиковых серенад были отобраны ископаемые окаменелости крыльев насекомых, сохранившие отпечатки стридуляционных органов — резонирующей перепонки и жилки с зубчиками (смычка).

Окаменелости сохранились столь хорошо, что восстановить детальное строение стридулитрума и зубчиков получилось с помощью обычного оптического микроскопа. Скрупулезное сопоставление анатомии юрских кузнечиков (выделенных в отдельный вид Archaboilus musicus, или архабоил музыкальный) c «музыкальными инструментами» 59 видов кузнечиков современных, показало, что древние кузнечики, как и их потомки, умели издавать стрекот одной частоты, или одного тона.

«Однотоновая звуковая сигнализация была уже хорошо развита среди животных среднеюрского периода, то есть примерно 165 млн лет назад. Для архабоила, как и для современных кузнечиков, серенады были одним из способов привлечь внимание самок, оценивающих потенциального партнера по громкости и чистоте стрекота. Чем громче и чище стрекот — тем лучше он различим и тем большую аудиторию охватывает», — поясняет Дэниэл Роберт.

Однообразная звуковая сигнализация позволяла кузнечикам не потеряться в большом лесном оркестре из стрекочущих насекомых, квакающих амфибий и прочих шумов доисторического леса. Изучив морфологию крыла ископаемого архабоила, авторам статьи в PNAS удалось реконструировать, как именно звучали любовные серенады кузнечиков юрского периода.

Сделать это позволило знание биомеханизма стрекота, досконально изученного на примере современных кузнечиков профессором Монтеалегре-Сапатой.

Изучив строение резонатора и микрозубчиков на крыльях архабоила, биолог с помощью компьютера и специальной акустической модели реконструировал его музыкальный инструмент, издававший, как выяснилось, щелчки на частоте 6,4 КГц, объединенные в короткие музыкальные трели длительностью 16 мс, из которых, в свою очередь, и складывалась серенада древнего кузнечика.

Полученной информации оказалось достаточно, чтобы документально реконструировать самую древнюю музыкальную серенаду в истории — любовное стрекотание архабоила,

и положить начало еще новому направлению в науке — палеобиоакустике.

«Стрекотание архабоила привлекало хищников, поэтому громче всего кузнечики, как и сейчас, музицировали ночью», — рассказывает Монтеалегре. «Это снижало риски, связанные с дневными хищниками, среди которых мог быть археоптерикс. Впрочем, петь ночью тоже было опасно из-за первых примитивных млекопитающих, как, например, морганукодона», — сочувствует древнему кузнечику профессор. Именно из-за ночных охотников некоторые кузнечики перешли на ультразвуковые серенады, что, в свою очередь, вызвало закрепление механизма эхолокации у хищников. Но это произойдет намного позже — примерно 100 млн лет назад.