Вехи эволюции

Первые насекомые появились 350 — 400 млн лет назад. А самым ранним окаменевшим ночным бабочкам 100 — 140 млн лет. Некоторые из них обнаружены в янтаре — ископаемой смоле хвойных деревьев. Окаменевшие остатки бабочек находят значительно реже других насекомых, тело которых не столь нежно. Поэтому учёные полагают, что возраст самых первых бабочек вдвое превосходит возраст найденных ископаемых и достигает 250 млн лет. То есть бабочки летали уже тогда, когда на нашей планете ещё не было динозавров. Дневные бабочки появились, вероятно, позднее: возраст окаменелых остатков 40 млн лет.

Энтомологи считают, что бурный расцвет чешуекрылых связан с распространением на планете цветковых растений. Это произошло примерно в середине мелового периода — около 100 млн лет назад. Со своей стороны, бабочки активно помогали распространению цветковых растений, выступая в роли их опылителей. Именно цветковые растения оказали решающее влияние на эволюцию бабочек. Они стали главными поставщиками пищи и предопределили появление у бабочек хоботка, которым можно сосать сладкий сок из нектарников, захватывая при этом пыльцу и перенося её с цветка на цветок.

В роли опылителей растений бабочек не заменят ни шмели, ни пчёлы: путь к нектару бывает очень узким, а глубина венчика некоторых цветков так велика, что подчас только бражники своими хоботками могут добраться до лакомства. Так, в XIX в. на Мадагаскаре была обнаружена орхидея с цветками такой глубины, что ни одно из известных тогда насекомых не могло опылить их. Выдающийся биолог, основоположник эволюционной теории Чарлз Дарвин тогда предположил, что существует бражник, которому это под силу. Предсказание сбылось в 1903 г., когда был найден бражник с длиной хоботка более 28 см. Это был Xanthopan morgani, и ему дали подвидовое название predicta, что значит «предсказанный». Интересно, что только бражники способны опылить за три минуты около ста цветков. Всё это, безусловно, свидетельствует о тесной связи эволюции бабочек с эволюцией цветковых растений.

А ночные бабочки, которые появились до цветковых растений, хоботков не имели, как не имеют и некоторые их потомки.

Реликтовая брамея

Судя по ископаемым остаткам, уже в середине кайнозоя (30 — 40 млн лет назад) на земном шаре обитало много бабочек, похожих на современных.

Удивительно, но представители некоторых древних видов чешуекрылых, «живые ископаемые», существуют и теперь. Эти реликты обычно встречаются на изолированных горных вершинах, скалах, в горных лесах. При этом места обитания близких видов или подвидов одного вида часто оказываются разделены сотнями и тысячами километров. Такая ситуация объясняется тем, что в далёком прошлом эти бабочки заселяли обширные территории с близкими природными условиями. Но облик Земли менялся: вздымались новые горные системы, часть суши оказывалась под морскими водами, на иные территории наползали ледники... Жившие здесь виды бабочек вымирали, сменялись новыми и только в некоторых местах, не затронутых переменами, сохранились до наших дней.

К таким «живым ископаемым» относятся зубатые моли, имеющие примитивный грызущий ротовой аппарат, а также скрытные лесные брамеи, житель уссурийской тайги ленточница исключительная (Seokia eximia), мексиканский парусник барония (Baronia brevicornis), центральноазиатский высокогорный аполлон Чарльтона.

Изменения рельефа и климата, разрывающие когда-то сплошной ареал обитания одного вида бабочек, играют большую роль и в возникновении новых подвидов и видов. Длительное развитие изолированных популяций (групп особей одного вида, занимающих определённую территорию) приводит к появлению стойких различий между ними. То есть к превращению популяций в географические формы или расы, которые со временем выделяются в подвиды. Подвиды, в свою очередь, представляют собой промежуточную стадию образования новых видов бабочек эволюционным путём.

Изоляция является обязательным условием существования подвида. Ведь бабочки разных подвидов одного вида, спариваясь между собой, могут давать способное к размножению потомство. Это, естественно, привело бы к исчезновению всех подвидовых различий. Вот почему на одной местности не встречается более одного подвида данного вида.

Вероятно, появлению подвидов и видов в высокогорьях благоприятствуют также значительная доля ультрафиолетовых лучей в солнечном свете и местный повышенный радиационный фон вдоль разломов в земной коре. Всё это приводит к мутациям — наследуемым изменениям генов. Не случайно высокогорные районы (Алтай, Памир, Тибет) являются одними из центров видообразования растений и животных.

На деревьях со светлой корой преимущество на стороне светлых пядениц - они менее заметны для хищников. На тёмных стволах всё наоборот.

Не только природные процессы, но и деятельность человека способствует эволюционным изменениям бабочек. Так, до XIX в. бузинную крылохвостку (Ourapteryx sambucaria) в Англии, впрочем, как и везде, знали как светлую бабочку, сливающуюся по цвету с цветками бузины. Это делало её незаметной для хищников. Более тёмные особи, которые иногда появлялись среди светлых, выделялись на цветках и в первую очередь становились жертвами птиц. Так было до периода интенсивного развития промышленности в Англии. Позже выбрасываемая трубами копоть зачернила цветки бузины, и на них стали заметнее светлые особи, которые и оказывались добычей хищников. Тёмные бузинные крылохвостки попали в более выгодное положение. Таким образом в Англии потемнели около двадцати видов бабочек, в том числе и известная берёзовая пяденица (Biston betularia).

После того как в 1950 г. правительство Великобритании приняло закон об охране чистоты воздуха, берёзовые пяденицы постепенно начали светлеть: ведь теперь в условиях естественного отбора преимущество вновь оказалось на стороне светлых особей.