Почему в море вообще нет насекомых?

По некоторым оценкам, насекомые составляют 80% известных науке видов животных. Они обитают по всему миру и во всех регионах, от жарких пустынь до тропических лесов... Кроме моря. Но почему? Портал popsci.com разобрался в проблеме.

Фактически современные насекомые произошли от того же предка, что и ракообразные, такие как крабы и креветки. Эволюционировав в море около 500 миллионов лет назад, ракообразные заполнили огромное количество разнообразных подводных ниш. Даже сейчас они играют в море те же экологические роли, что и насекомые на суше. Ракообразные обрезают растения, удаляют падаль, очищают от паразитов более крупных животных. Морские вши, знаменитые кровососы, получили свое название просто потому, что визуально напоминают насекомых-вшей — на самом деле это копеподы, разновидность ракообразных.

Во многом ход эволюции насекомых был продиктован тем, что они решили эксплуатировать относительно свободные ресурсы — землю, а точнее, наземные растения. Родственные группы животных, например предки нынешних многоножек, вылезли из моря несколько раньше, чем насекомые. Но тот факт, что первые ископаемые насекомые появляются в археологических летописях примерно в то же время, что и первые наземные сосудистые растения, не является совпадением.

Трасекторы развития насекомых и растений глубоко переплетены. Многие живые насекомые зависят от растений; иногда — на один конкретный вид, дающий пищу и кров. Если летопись окаменелостей является каким-либо показателем, то, как только растения переместились из моря на сушу, за ними последовали и многие животные, которые полагались на них. По мере распространения и разнообразия растений насекомые также приобрели множество уникальных приспособлений.

В морской среде животным приходится справляться с высоким давлением, сильными течениями и высокой концентрацией соли в воде. К этим условиям хорошо приспособлены ракообразные, обитающие в море сотни миллионов лет. Например, исследование жабр ракообразных, проведенное в 2012 году, назвало их «многофункциональным органом», отвечающим не только за дыхание, но и за поглощение соли и других химических веществ.

Поскольку насекомые почти наверняка эволюционировали на суше, многие из их адаптаций, от репродуктивных до физиологических, адаптированы к жизни на суше. Даже те виды насекомых, которые значительную часть жизни проводят в пресной воде, не могут уходить слишком далеко от суши.

В отличие от ракообразных, у насекомых развита дыхательная система, которая поглощает кислород через крошечные отверстия в теле. Когда дело доходит до дыхания воздухом, они более эффективны, чем жабры. Одна из основных гипотез предполагает, что жабры ранних насекомых, которые больше не использовались для дыхания, постепенно превратились в крылья. Навыки полета являются еще одной важной адаптацией, поскольку они позволяют насекомым без проблем достигать труднодоступных мест. А для максимальной устойчивости на земле количество лап насекомых сократили всего до шести.

Есть много примеров свойств, которые очень полезны для насекомых на суше, но не столь эффективны под водой. Многие виды имеют специальный ротовой аппарат для высасывания сока растений или жевания листьев. Жизненный цикл большинства из них основан на полной метаморфозе, позволяющей справиться с сезонной доступностью пищи. Одно и то же насекомое может летом жевать листья в виде гусеницы, спать всю зиму куколкой, а к весне пить цветочный нектар, превращаясь в бабочку.

Утрата этих характеристик и повторное развитие морских адаптаций может оказаться слишком расточительным с точки зрения времени и энергии. Особенно, если вспомнить, что ракообразные по-прежнему имеют монополию в море. Насекомым, вероятно, лучше оставаться на месте, чем вступать в конкуренцию с морскими ракообразными.