Масштабное генетическое исследование, проведенное учеными Университета Сан-Паулу и Университета штата Вашингтон, показывает, что пчелы возникли в раннем меловом периоде в западной Гондване (до расхождения Африки и Южной Америки) и что ранняя эволюция любой крупной пчелиной линии связана с одним из этих двух континентов. Геологическая история южных континентов повлияла на раннюю диверсификацию пчел. Следующим важным событием в эволюционной истории пчел стало расширение их ареала на север в третичном периоде, которое повлияло на современное распространение пчел.
На данный момент насчитывается более 16 тысяч видов пчел, то есть представителей клады Anthophila в составе отряда перепончатокрылых. Они подразделяются на семь семейств. Некоторые виды, в том числе медоносные пчелы, шмели и пчелы-мелипонины, живут колониями, в то время как большинство видов (более 90 %), включая пчел-каменщиц, пчел-плотников, пчел-листорезов, осмий и галиктид, живут поодиночке. Пчелы встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды, во всех местах обитания на планете, где есть цветковые растения, опыляемые насекомыми. Наиболее распространенными пчелами в Северном полушарии являются галиктиды, мелкие пчелы, которых часто принимают за ос или мух. У них нет жала, и для защиты они используют свои челюсти. Размеры пчел варьируются от крошечных видов галиктид, чьи рабочие пчелы имеют длину менее 2 миллиметров, до Megachile pluto, самого крупного вида пчел-листорезов, чьи самки могут достигать длины 39 миллиметров. Пчелы питаются нектаром и пыльцой, нектар им нужен в качестве источника энергии, а пыльца — в основном для получения белка и других питательных веществ. Большая часть пыльцы используется пчелами в качестве пищи для личинок.
Чтобы решить давний вопрос о месте возникновения пчел, Сайлас Боссерт (Silas Bossert), Эдуардо Алмейда (Eduardo Almeida) и их коллеги секвенировали и сравнили гены более двухсот видов пчел. Они также сравнили их строение с 185 ископаемыми пчелами, построив эволюционную модель данной группы насекомых. «Впервые у нас есть обширные данные в масштабе генома для всех семи пчелиных семейств», — говорит один из авторов исследования Элизабет Мюррей (Elizabeth Murray).
Предыдущие исследования установили, что первые пчелы, вероятно, произошли от ос, превратившись из хищников в собирателей нектара и пыльцы. Текущее исследование показывает, что они возникли в засушливых районах западной Гондваны в раннем меловом периоде. «Впервые у нас есть статистические данные о том, что пчелы родом из Гондваны, — говорит Сайлас Боссерт. —Теперь мы знаем, что пчелы изначально были насекомыми южного полушария».
Все основные семейства пчел выделились до начала третичного периода, 65 миллионов лет назад. Исследователи обнаружили доказательства того, что по мере формирования новых континентов пчелы двигались на север, диверсифицируясь и распространяясь в параллельном партнерстве с цветковыми растениями. Тропические районы западного полушария имеют исключительно богатую флору, и это разнообразие может быть связано с их давним взаимодействием с пчелами.
Результаты были опубликованы в журнале Current Biology.