Гіпотезу Дарвіна про походження вторинно безкрилих комах підтвердили 160 років потому

Близько половини аборигенних комах на островах Субантарктики і Антарктики втратили здатність до польоту. Згідно зі статтею в журналі, головною причиною цього є сильні вітри, які дують у цих широтах. Отримані висновки підтверджують ідею, висловлену Чарльзом Дарвіном 160 років тому - він вважав, що вітер забирає добре літаючих комах в море, і тому виживали особини з короткими крилами.

Острови - батьківщина безлічі дивовижних тварин. Наприклад, тут нерідко зустрічаються птахи, які розучилися літати. Вважається, що до втрати польоту їх підштовхнула відсутність хижаків і конкурентів з числа ссавців. Але на островах деколи стають не тільки пернаті, але й комахи. Пояснити це явище вже складніше.

Одним з перших вчених, які зацікавилися вторинними комахами островів, був Чарльз Дарвін. Він припускав, що основним фактором, який змушує цих істот втрачати крила, є вітер. Якщо комаха, яка живе на острові, зберігає великі крила і здатність літати, її легко може забрати в океан. Таким чином, особини з короткими крилами мають тут більше шансів на виживання, в результаті чого покоління за поколінням здатність до польоту втрачається.

Ентомологи Рейчел Лейхі (Rachel I. Leihy) і Стівен Чоун (Steven L. Chown) з Університету Монаш вирішили протестувати цю гіпотезу з урахуванням сучасних даних. Для цього вони проаналізували інформацію про всі види комах, що мешкають на 28 островах Антарктики і Субантарктики, а також п'яти островах Арктики. Авторів цікавило, як здібності різних видів до польоту співвідносяться з середовищем їх проживання.

З 664 аборигенних видів комах, що мешкають на островах Антарктики і Субантарктики і включених в дану роботу, нелітаючими виявилися 315. Це відповідає 47,4 відсотка. Для порівняння, на п'яти арктичних островах політ втратили представники всього 21 виду - або 7,9 відсотка комах, що живуть тут. Серед видів, завезених на південні острови людьми, частка нелітаючих склала 16,5 відсотка. А серед усього відомого видового розмаїття комах політ вторинно втратили лише п'ять відсотків.

Завдяки додатковому аналізу автори встановили, що на островах Субантарктики і Антарктики комахи незалежно втрачали здатність до польоту як мінімум 62 рази (для порівняння, в Північній Америці це відбувалося 25 разів. Найчастіше політ втрачали острівні види жуків (), двокрилих () і лусуекрилих (). При цьому якщо жуки часом втрачають вміння літати і на континентах, то одночасна відмова від польоту у самців і самиць двокрилих і лусуекрилих - виключно рідкісне явище.

Моделювання показало, що в число факторів навколишнього середовища, які найбільшою мірою впливають на ймовірність втрати польоту у острівних комах, входять середня швидкість вітру, сезонність клімату і середня температура поверхні ґрунту в літній період. Всі ці змінні позитивно корелюють з кількістю нелітаючих видів. Найсильніший вплив, як і передбачав Дарвін, надає швидкість вітру. Оскільки острови Субантарктики і Антарктики набагато більш вітряні, ніж острови Арктики, то і безкрилих комах тут набагато більше.

Втім, ідея Дарвіна про те, що крилатих комах здуває з островів у море, не підтвердилася. Справа в тому, що навіть на найбільш вітряних з південних островів зберігаються літаючі види, як аборигенні, так і завезені. Крім того, змінні, пов'язані з ризиком загинути в море, а саме розміри і ізольованість острова, не корелюють з часткою нелітаючих комах. Швидше за все, постійний вітер просто заважає нормальному польоту, що змушує комах відмовлятися від використання крил.

Автори визнають, що на островах Субантарктики і Антарктики склалися досить специфічні погодні умови, зокрема, вітру тут одні з найсильніших на Землі. Це означає, що висновки про еволюцію місцевих комах слід з обережністю переносити на інші регіони, наприклад, тропічні острови. Проте їх слід враховувати в ході подальшого вивчення вторинно нелітаючих комах.

На островах можна зустріти нелітаючих птахів з різних загонів, проте представники деяких груп, наприклад, гусеобразні і пастушки, втрачають здатність до польоту особливо часто. Згідно з недавнім дослідженням, це може бути пов'язано з особливостями ліньки. Птахам, які одночасно скидають всі махові пір'я і тимчасово перестають літати, легше повністю відмовитися від польоту.