Carapuzik reitet auf einer Ameise: 100 Millionen Jahre Myrmekophilie

Ein Freund in Schwierigkeiten wird nicht aufgeben, wird nicht zu viel verlangen, das bedeutet ein wahrer wahrer Freund. Das Konzept der Freundschaft ist für uns, für Menschen und für Tiere etwas anders. Wenn ein Freund dich benutzt, ist es schließlich schon schwierig, ihn einen Freund zu nennen. In der Welt der Wildtiere gibt es keinen Platz für moralische und ethische Prinzipien, es gibt nur eine Regel - auf jede mögliche Weise zu überleben. Daher beginnen einige Kreaturen einer Art mit Kreaturen einer anderen Art zusammenzuarbeiten. Solche Beziehungen sind sowohl für beide Seiten als auch für eine Person aus einem Duett von Vorteil. Interspezifische „Freundschaft“ heißt Symbiose, es gibt viele Beispiele dafür in der modernen Welt, aber wie lange ist ein solcher nicht standardmäßiger Überlebensmechanismus geboren worden? Wenn die Berechnungen von Wissenschaftlern korrekt sind, dann vor nicht weniger als 100 Millionen Jahren.

Heute werden wir eine Studie kennenlernen, in der eine Gruppe von Wissenschaftlern einen fossilen Käfer untersuchte, der einst in Baumsaft steckte und bis heute in sehr gutem Zustand aufbewahrt wurde. Beobachtungen haben die symbiotische Beziehung zwischen diesem Insekt und den Vorfahren moderner Ameisen bewiesen. Was genau haben Wissenschaftler gefunden, wie erklären Funde aus der Vergangenheit die Gegenwart und was ist an diesem Fehler so ungewöhnlich? Antworten erwarten uns in einem Studiengruppenbericht. Lass uns gehen.

Protagonist

Vor hundert Millionen Jahren kroch ein kleiner Käfer in einen Baum, dachte an sich selbst und störte niemanden. Er träumte so sehr, dass er nicht bemerkte, wie er in viskosen Holzsaft geriet. Wer weiß, vielleicht wäre er ruhiger, wenn er wüsste, dass er nach Millionen von Jahren ein Held der wissenschaftlichen Forschung werden würde. Dieser unglückselige Baumsaft wurde später zu einem Bernsteingefängnis, genauer gesagt zu birmanischem Bernstein.


Insekt in Bernstein.

Burmesischer Bernstein ist Bernstein, der im Nordosten Burmas (heute Myanmar) zu finden ist. Ein anderer Name für dieses fossile Harz ist Birmit.

Die Beschreibung von Birmit wurde erstmals 1893 veröffentlicht, als der deutsche Forscher Otto Helm in seiner Arbeit eine ungewöhnliche Substanz beschrieb, die er vom deutschen Geologen Fritz Nötling erhielt.

Beermite wurde, wie es für Menschen üblich ist, in großen Mengen abgebaut, aber die Masse war nicht so groß - nur 40 Tonnen in der Zeit von 1897 bis 1930. Dann, 1936, wurde die Produktion eingestellt und erst 1999 wieder aufgenommen. Seitdem wurden nur 10-500 kg pro Jahr gefördert. Das London Museum of Natural History lagert übrigens das größte Stück Bernstein mit einem Gewicht von 15 kg.


Bernsteinmarkt in Kachin, Myanmar.

Wissenschaftler interessieren sich nicht so sehr für Bernstein selbst, sondern für das, was darin zu finden ist, nämlich die Überreste verschiedener Kreaturen, die vor Millionen von Jahren auf unserem Planeten lebten. Dies gilt auch für den Protagonisten der Studie.

Promyrmister kistneri ist eine versteinerte Käferart aus der Insektenfamilie mit einem sehr niedlichen Namen - Karapuziki. Diese Familie hat derzeit etwa 3.500 Arten und sie haben ihren Namen aufgrund der geringen Größe - von 1 bis 25 mm.


Der Carapace Beetle, der auf Englisch aus irgendeinem Grund Clown Beetle genannt wird, ist wahrscheinlich auf sein Aussehen zurückzuführen. Der zweite Name Histerkäfer (vom lateinischen „hister“ - Schauspieler) wird wahrscheinlich für die Fähigkeit gegeben, die Toten im Falle einer Gefahr darzustellen.

Das Hauptmerkmal dieser Insekten ist ihre Symbiose mit Ameisen, obwohl Ameisen dies nicht wirklich wissen. Tatsache ist, dass einige Arten von Karapuziks, wie Stirlitz, das feindliche Lager, dh eine Ameisenkolonie, durchdringen und ihre Vorteile nutzen. Aber der Käfer kann nicht einfach die Kolonie betreten und sagen: "Hallo, ich bin ein Eichhörnchen, lass uns Freunde sein, nicht schieben und zusammen leben." In diesem Fall würden die Ameisen schnell mit dem Fremden umgehen. Die Erdnuss ist jedoch gerissen und bereit für eine Menge, um freie Nahrung und Ameisenunterkünfte zu verwenden. Es passt sich an Ameisen an und verändert gleichzeitig seine Anatomie, sein Verhalten und sogar den chemischen Fußabdruck. Danach betrachten ihn Ameisen als einen von ihnen.

Solche Anpassungsprozesse, die mit symbiotischen Bindungen verbunden sind, sind in der Natur nicht so häufig. In der Regel ändern sich Kreaturen in Symbiose entweder nicht oder nicht so radikal und passen sich ihrem Partner an.

Den Forschern zufolge wurde auch der fossile Käfer Karapuzik aus Bernstein angepasst und in die Ameisenkolonie eingeführt.

Wir wenden uns daher einer detaillierteren Beschreibung des untersuchten Fehlers zu.


Bild 1: Promyrmister kistneri.

Das Bernsteingefängnis, in dem der Käfer eingesperrt ist, ist 5,5 mm lang und 3,5 mm breit. Wie auf Foto 1A zu sehen ist, ist der Käfer gut erhalten, außer dass ein Teil der linken Seite mit Exsudat bedeckt ist, das sich von der ventralen Seite des Randes des Pronotums erstreckt (Pfeile auf 1A und 1G ).

Wissenschaftler konnten den Typ dieses Käfers anhand bestimmter äußerer Zeichen bestimmen:

• große Vertiefung hinter den mittleren und hinteren Basalsegmenten der Gliedmaßen ( 1C , 1H );
• metaventrale postkoxale Linie, gekrümmt und seitlich zum Metaneesternum verlaufend ( 1B , 1C );
• drei verschiedene Streifen (Rillen) an jedem Elytra ( 1A );
• Fehlen von Rückenfurchen am Pronotum ( 1A , 1B );
• hochentwickelter apikaler Sporn an den Extremitäten ( 1D , 1E );
• Furche zwischen dem kombinierten Platband und der Stirn ( 1B , 1C );
• dreieckiger Hohlraum am Befestigungspunkt der Antennen;
• Drüsenöffnung in der postkoxalen Höhle hinter der Metacox ( 1H ).

Die Abmessungen des Käfers selbst betragen 3,2 mm Länge und 2,3 mm Breite (eigentlich ein Karapuzik). Ein fossiler Käfer wurde in einer Bernsteinmine in der Nähe von Noah Bam, Tanaing, Kachin, Myanmar gefunden.

Die Uran-Blei-Methode zur Datierung von Fossilien zeigte, dass dieses Stück Bernstein (und damit der Käfer darin) ungefähr 98,79 ± 0,62 Millionen Jahre alt ist.

Forschungsergebnisse

Die Forscher stellen fest, dass Myrmekophile * bereits im Eozän * existierten und die Eusozialität * von Ameisen doppelt so alt ist. Früher gab es jedoch keine Hinweise darauf, dass Myrmekophile vor 100 Millionen Jahren in Ameisenkolonien lebten.

Mirmecophil * - eine Kreatur, die mit Ameisen im selben Nest oder daneben lebt und von ihnen abhängig ist.

Das Eozän * - eine der Phasen der Paläogenperiode - begann 56 und endete vor 33,9 Millionen Jahren.

Eusozialität * - die höchste Ebene der sozialen Organisation von Tieren.

Die Schwierigkeit, das Vorhandensein von Myrmekophilen bei Ameisen zu dieser Zeit zu bestimmen, liegt in der Tatsache, dass Fossilien von Ameisen nicht so häufig sind, wie man denkt, und die Anzahl möglicher Myrmekophiler in einer Kolonie nach modernen Beobachtungen sehr gering ist.

Der in dieser Arbeit gefundene und untersuchte Käfer kann ein Beweis dafür sein, dass die Koexistenz dieser Art mit Ameisen bereits im Mesozoikum (von 251 Millionen bis 0,024 Millionen Jahren) begann.

Die Ergebnisse der Analyse der Morphologie und der phylogenetischen Position des fossilen Promyrmisters zeigen, dass wir eine neue Gattung ausgestorbener Zweige obligater Myrmekophiler * aus der Taxongruppe Haeteriinae ( 2A , 2B ) vor uns haben.

Obligatorische Myrmekophile * - Organismen, die ohne Myrmekophilie, dh ohne Ameisen, nicht überleben können.

Bild Nr. 2

Es ist erwähnenswert, dass sich die Vertreter des Haeteriine-Taxons unter Ameisen mehr als wohl fühlen, was durch die Besonderheiten ihres Verhaltens bestätigt wird: Stomodeal-Trophallaxis (Fütterung durch Aufstoßen), Reinigung von Arbeitsameisen, Anheften an Ameisen ( Phoresis * ) und Arbeiter, die durch das Gebiet des Nestes wechseln.

Phorezia * - die Umsiedlung eines Organismus durch Übertragung auf einen anderen Organismus.

Um sich unter Ameisen so frei zu fühlen, muss sich der Käfer an seine Nachbarn anpassen. Und dies geschieht nicht nur auf der Ebene der Verhaltensmerkmale, sondern auch auf anatomischer und chemischer Ebene. Zunächst ahmt der Käfer die kutikulären Kohlenwasserstoffe der Kolonie nach, in der er lebt. Zusätzlich verwendet der Käfer eine spezielle Substanz, die von den Drüsen entlang der Ränder des Prothorax oder der Postcoxalregion des Unterkörpers abgesondert wird, als Beruhigungsmittel für Ameisen, dh Beruhigungsmittel.

Im Moment gibt es eine Gattung von Haeterius ( 2C ) Karapuzik-Käfern, denen der untersuchte fossile Promyrmister- Käfer logischerweise zugeordnet werden würde. Warum ist das wichtig? Weil diese Gattung und verwandte Taxa ( Eretmotus , Sternocoelis und Satrapes ) zusammen eine einzige Gruppe bilden, die in der Paläarktis * vorkommt . In der gleichen Region finden wir birmanischen Bernstein.

Paläarktis * - biogeografische Region (rote Farbe auf der Karte).

Nach der Studie haben Promyrmister ( 2C ) -Fossilien das klassische Aussehen von Käfern der Gattung Haeterius . Wissenschaftler glauben, dass diese Zeichen in direktem Zusammenhang mit dem Lebensstil des Insekts stehen, dh der Notwendigkeit, mit Ameisen zu leben und sie nachzuahmen. Zu den äußeren Merkmalen gehören: breite Tibia mit Stacheln am äußeren Rand, kurze Beine an der Tibia, der Abstand zwischen den dreieckig geformten Antennen, ausgeprägte Antennenhöhlen am ventrolateralen Teil des Myotoms und ein breiter Provinzlappen. Wissenschaftler glauben, dass solche anatomischen Merkmale auf die Notwendigkeit zurückzuführen sind, den Mandibeln (Mandibeln) von Ameisen zu widerstehen.

Merkwürdig ist auch die Tatsache der Verhaltensmerkmale des Käfers. Tatsache ist, dass Wissenschaftler zuvor eine andere Käferart ( Staphylinidae ) untersucht haben, die in Symbiose mit Termiten lebt. Trotz des Vorhandenseins einer schützenden Morphologie (strukturelle Merkmale des Körpers) werden diese Insekten im alltäglichen Sinne des Wortes als Eindringlinge oder „Parasiten“ betrachtet. Karapuzikkäfer koexistieren jedoch recht friedlich mit Ameisen, gerade aufgrund der sozialen Integration in das Leben der Kolonie ( 2D , 2E ).

Darüber hinaus verwenden Karapuzik-Käfer eine Art beruhigende Substanz, die angeblich von Drüsen an den Rändern des Prothorax ausgeschieden wird. Es ist ziemlich problematisch, diesen Aspekt in Fossilien im Detail zu untersuchen. Das Vorhandensein von Exsudaten auf dem untersuchten Individuum ( 1A und 1G ) legt jedoch nahe, dass die Substanz im Bereich des linken Randes des Protorax freigesetzt wurde.

Zusammenfassend können wir mit einer gewissen Sicherheit sagen, dass der fossile Käfer Promyrmister wie seine modernen Verwandten in Ameisenkolonien lebte und alle damit verbundenen Vorteile nutzte. Gleichzeitig gab es eine vollständige soziale und symbiotische Integration in die Ameisengesellschaft, die durch anatomische Mimikry, eine beruhigende Substanz und Nachahmung der kutikulären Kohlenwasserstoffe von Ameisen verwirklicht wurde.

Die Frage bleibt - mit welchen Ameisen lebten die Promyrmister-Käfer?

Alle Ameisen, die jemals in birmanischem Bernstein gefunden wurden, gehören demselben Zweig der Formicidae an : Vertreter der Gattungen Gerontoformica , Myanmyrma und Camelomecia sowie der ausgestorbenen Unterfamilie Sphecomyrminae . Die aufgeführten Ameisen weisen keine Anzeichen einer gemeinsamen Kronengruppe auf, wurden jedoch derselben Formicidae- Gruppe zugeordnet. Wie ich bereits sagte, enthält Bernstein nur sehr wenige fossile Ameisen, weshalb es schwierig ist, Promyrmister- Käfer mit einer bestimmten Art von Ameisen zu vergleichen.

Kronengruppe (Kronengruppe) * - eine Gruppe aller Nachkommen eines gemeinsamen Vorfahren lebender Arten.
Stammgruppe * - alle ausgestorbenen Arten abzüglich der in der Kronengruppe enthaltenen.

Wissenschaftler schlagen vor, dass der untersuchte Käfer in Symbiose mit Vertretern der Ameisenarten der Stammgruppe leben könnte. Wissenschaftler verwerfen jedoch nicht die Wahrscheinlichkeit, in Zukunft Fossilien derselben Ameisen zu finden, die möglicherweise aus der Kronengruppe stammen.

Unabhängig davon, ob der Promyrmister mit den Ameisen aus der Kronengruppe lebte oder nicht, eines ist klar: Ihre ursprünglichen Symbionten sind längst ausgestorben.


Bild Nr. 3

In Anbetracht der modernen Ameisen wird deutlich, dass Vertreter der Käfer nicht an eine bestimmte Art oder Gattung von Ameisen gebunden sind. Sie kommen in Ameisenkolonien der Gattungen Dolichoderinae , Dorylinae , Formicinae , Myrmicinae und Ponerinae vor (Bild Nr. 3). Es ist diese „Unbeständigkeit“ bei der Wahl eines Partners, die die lange Geschichte der Existenz einer Symbiose zwischen Erdnüssen und Ameisen erklärt, wie Wissenschaftler sagen. Käfer, die nicht an dieselbe Art oder Gattung von Ameisen gebunden waren, konnten das Aussterben mit ihnen vermeiden.

Man hat den Eindruck, dass die Käfer-Karapuziks im Evolutionsprozess den symbiotischen Lebensstil nicht losgeworden sind, sondern ihn nicht nur durch eine bessere Anpassung an einen bestimmten Symbionten verbessert haben, sondern auch durch die Auswahl des besten Symbionten.


Bild Nr. 4: Beispiele für die Anpassung von Käfern an Symbionten.

Fig. 4A zeigt die Wanderung von Ameisen der Eciton burchellii- Arten, in deren Reihen einige Käfer gefunden wurden. Wie auf dem Foto zu sehen ist, haben die Käfer eine ähnliche Farbe wie die Ameisen ihrer "Brüder". Bild 4B ist eine Arbeitsameise der Eciton hamatum- Art und ein Käfer, dessen Aussehen eindeutig auf eine Anpassung an diese spezifische Ameisenart hinweist. Bild 4C ist ein Test der Achtsamkeit. Achten Sie darauf, wohin der Pfeil zeigt - dies ist kein Ameisengaster, sondern ein Fehler. Durch die Anhaftung am Körper der Ameise kann der Käfer mit der Kolonie wandern. Und seine Farbe und Montageort helfen, sich zu verkleiden, um Gefahren zu vermeiden.

Für eine detailliertere Kenntnis der Nuancen der Studie empfehle ich dringend, dass Sie sich den Bericht von Wissenschaftlern und zusätzliche Materialien dazu ansehen.

Nachwort

Symbiose ist nichts Neues, es ist kein Modetrend der Tierwelt. Dies ist ein Phänomen, das sich über viele Millionen Jahre zusammen mit denen, die es benutzt haben, entwickelt hat. Natürlich ist es fast unmöglich, die Quelle der Symbiose zu finden, aber dank dieser Studie wird klar, dass die symbiotische Beziehung zwischen verschiedenen Arten lebender Organismen seit mindestens 100 Millionen Jahren besteht.

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