Находки животных и растений в янтарях позволяют уточнить некоторые представления об изменении органического мира на протяжении последних геологических эпох.
Балтийский янтарь относительно молод: он образовался примерно в середине палеогена, около 50-45 млн. лет назад. Животный мир палеогена, в частности насекомые, мало отличается от современных форм. Это дает основание считать, что в последние 60-50 млн. лет в эволюции насекомых наступил период покоя. Около 50% родов и 99% семейств насекомых, найденных в балтийском янтаре, живут и сейчас. Мало изменились обнаруженные в янтаре многоножки, клещи, пауки, равноногие раки, наземные моллюски. Слабо эволюционировали и другие животные; почти не изменились за это время и растения. Сравнительно быстро развивались в кайнозое только млекопитающие.
В отличие от балтийских янтари мелового периода (135-65 млн. лет назад) несут большую информацию о той эпохе. Заключенные в янтарях животные были современниками динозавров, плезиозавров, мезозавров.В этот период появились саламандры, разнообразнее стали костистые рыбы, птицы утратили признаки рептилий. В органическом мире мелового периода определяющую роль играли беспозвоночные и насекомые. Поэтому вполне понятен интерес, вызванный находками фауны насекомых в меловых ископаемых смолах Таймыра. К тому же до недавнего времени меловые насекомые были почти не исследованы. Впервые их детальное описание выполнили А. П. Расницын, Б. Б. Родендорф и В. В. Жерихин.
Продолговатый кусок янтаря
Отметим несколько групп, имеющих непосредственное отношение к рассматриваемому вопросу. Представители первой группы являются свидетелями больших биоценотических перестроек, происходивших в конце мезозоя. К ним относятся насекомые (цикадки), жившие в мелу, пережившие перестройку и сохранившиеся в современной фауне. Другие насекомые, в частности поденки подсемейства мэзонэтинэ, в конце мела вымерли и уступили место другим ветвям лептофлебиид, третьи - наездники (сцелиониды и бракониды) возникли только в мелу и существуют доныне. Вторая группа представлена полностью вымершими насекомыми (комарик из не описанного еще семейства, наездник семейства сидэрфит), просуществовавшими только до начала палеогена. Многие группы насекомых, характерные для кайнозоя, в меловой период были редки. Это в первую очередь жалоносные перепончатокрылые, в основном муравьи, бабочки, высшие мухи, термиты, представленные только примитивными формами. В палеогене эти насекомые стали разнообразнее и встречались чаще.
Исследования показали, что количество вымерших видов насекомых постепенно уменьшалось от верхнеюрского времени до кайнозоя. В палеогене, как уже упоминалось, фауна насекомых была близка к современной. Количество вымерших насекомых особенно резко упало во второй половине мелового периода. Это явление не случайно и, но мнению Б. Б. Родендорфа и В. В. Жерихина [1974], связано с коренной перестройкой растительности - резким увеличением покрытосеменных, с которыми тесно связана жизнь насекомых. К середине мелового периода на Земле произрастали деревья, кустарники и травы, очень похожие на растения наших дней. Некоторые из этих деревьев и кустарников были листопадными.
Эволюционные преобразования растений и животных, установленные с помощью включений органических остатков в янтарях, сказались и на жизни позвоночных. На суше продолжали господствовать динозавры - огромные, с длинной шеей животные, ведущие полуводный образ жизни, но в середине мела они начали вымирать. Стегозавры юрского времени исчезли, вместо них появились плоскоголовые животные с большими шипами. Значительно изменились и другие группы рептилий. Наиболее перспективными оказались насекомоядные - это были первые плацентарные животные.
Таким образом, изучение включений животных и растений в янтарях имеет большое значение для понимания становления современной энтомофауны и решения ряда общеэволюционных проблем.
Условия захоронения живых организмов
Захороненные в янтаре животные и растения представляют собой естественные препараты в прозрачной среде. Благодаря прекрасной сохранности они выгодно отличаются от обычного палеонтологического материала. В препаратах, своего рода «прозрачных гробницах», хорошо видны не только целые объекты и их сообщества, но и отдельные фрагменты, что позволяет изучить внешний вид животного и тонкие детали его строения. Исследователь получает полноценный палеонтологический материал, и притом в значительном количестве. На его основе палеонтолог старается воссоздать жизнь и среду, исходя из допущения, что реакция живых существ на окружающий их мир была в далеком прошлом такой же, как и в настоящее время. Подобные выводы до некоторой степени ориентировочны, но они строятся на реальной основе.
Включения в янтарях следует считать наиболее совершенными из всех ископаемых остатков исчезнувших видов. Слои смолы, стекавшие по стволам доисторических coceн и мягко наплывавшие друг на друга, захватывали с собой и древесную кору с живыми существами, и песчинки, кусочки земли, паутинки, занесенные сюда непогодой, и капельки росы, не успевшие испариться, и другие объекты. Смола заливала на земле мелких насекомых, паучков, птичьи перья, травинки, опавшие листья - словом, все, что встречалось на ее пути. Часто насекомые попадали в смолу на лету.
Почти все животные и растения заключены между прозрачными слегка изогнутыми легко раскалывающимися слоями-натеками янтаря. Именно слоистый янтарь позволяет заглянуть в органический мир палеогенового периода, познакомиться с растительными сообществами в «янтарном» лесу и с населявшим его животным миром. Каждый кусочек янтаря с фауной и флорой древности чем-то самобытен: или распространением, или биологией, или другими особенностями.
Исследование характера захоронения насекомых в балтийском янтаре показало, что животные находятся на границе двух слоев, различающихся по своему физико-химическому состоянию. Нижний слой, к которому прикрепилось животное, более вязок, чем верхний. Прикосновение к слою насекомого стоило ему жизни. Захоронение животного происходило не путем постепенного увязания его в смоле, а в результате мягкого наслоения порций смолы, формирующих верхний натек. Последний, в свою очередь, состоит из множества маломощных слойков. Этим слойкам и отводится главная роль в захоронении попавшего в смолу насекомого. По-видимому, вязкость смолы верхнего натека была столь незначительной, что не могла деформировать даже самые мягкие ткани организма,- на животных сохранились мельчайшие волоски, жилочки на крыльях, ажурная расцветка глаз и другие мелкие детали строения.
Различное первоначальное физико-химическое состояние натеков смолы подтверждается изотопными данными углерода в натеках. Нижний слой, к которому приклеилось животное, по изотопному составу углерода (δ13С = - 21,8‰) тяжелее углерода верхнего слоя (δ13С = - 22,2 ÷ - 23,0‰), где это животное было захоронено.
Интересен вопрос о степени сохранения животных и растений в янтаре. Долгое время считали, что животные в янтаре (особенно мелкие) не сохраняются, а постепенно истлевают, оставляя после себя лишь пустую полость, которая тем не менее достаточно точно отражает внешние морфологические признаки организма, и оболочку из тонких пузырьков вокруг животного. Это положение справедливо во многих случаях при захоронении в янтаре небольших животных с мягкими тканями или тонкой кутикулой - внешней оболочкой насекомого.
В 1903 г. русский ученый Н. Корнилович, а позже немецкие Ленгеркен и Потони обнаружили во включениях, содержащих насекомых, хитиновый покров, остатки внутренних органов, поперечно-полосчатую мускулатуру. После этого на каждое такое включение в янтаре стали смотреть как на совершенный его слепок, инкрустированный коричневыми остатками кутикулы. Сквозь слой смолы подобный слепок производил впечатление целого насекомого. При этом большое значение в сохранении объекта имела кутикула. Тонкая кутикула при окаменении растрескивалась, из нее выпадали мелкие детали внешнего строения, облик животного становился нечетким. Насекомые со сравнительно плотной кутикулой сохранялись хорошо.
Применение электронного микроскопа к исследованию остатков в балтийском янтаре вскрыло новые детали их строения. В некоторых включениях сохранились практически все ткани, в том числе мягкие. Ученые Калифорнийского университета, исследовавшие под электронным микроскопом одну из таких находок - муху, отметили хорошую сохранность клеток животного. Основываясь на прекрасном состоянии находки, они даже надеются извлечь из клеток неизмененную ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и сравнить ее с ДНК современных мух. Это позволит проследить эволюционные изменения в генетическом материале организма насекомых за 45 млн. лет.
