Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Categories:

Лазоревки и бумажные бабочки помогли подтвердить гипотезу о мимикрии неуловимости

Эксперименты с обыкновенными лазоревками и бумажными моделями бабочек из рода Adelpha подтвердили, что хищники быстро теряют интерес к трудноуловимой добыче — а также напоминающим ее животным. Данный механизм известен как мимикрия неуловимости.

Лазоревки и бумажные бабочки помогли подтвердить гипотезу о мимикрии неуловимости

В отличие от более привычных видов мимикрии, основанных на ядовитости или способности постоять за себя, этот до сих пор оставался почти неизученными. Как отмечается в статье для журнала Proceedings of the Royal Society B, возможно, подражание животным, которых трудно поймать, распространено в природе намного шире, чем считалось прежде.



Хищники стараются не нападать на ядовитых, неприятных на вкус или хорошо вооруженных животных. Чтобы предотвратить возможные нападения, такие виды полагаются на предупреждающую окраску. Порой сразу несколько хорошо защищенных видов пользуются похожими визуальными сигналами: достаточно вспомнить разнообразных ос и пчел, которые оснащены жалами и при этом окрашены в желто-черные полосы. Зоологи называют это явление мюллеровской мимикрией. Сходство предупреждающей окраски идет на пользу все видам из кольца мимикрии: столкнувшись с одним из них, хищник в будущем будет избегать всех.

Однако есть еще одна категория животных, охота за которыми не окупается. Речь о видах, которые слишком быстры и проворны, чтобы большинство хищников могли их поймать. Предполагается, что они также могут вырабатывать визуальные сигналы, при виде которых враги прекратят атаку, чтобы не тратить энергию понапрасну. Это открывает путь к формированию колец мюллеровской мимикрии, основанной на способности ускользать от хищников. Медленно передвигающиеся виды также могут подражать быстрым и проворным, чтобы на них не нападали (в данном случае речь идет уже о бейтсовской мимикрии).



Зоологам известно несколько вероятных примеров подобной мимикрии неуловимости (evasive mimicry). Например, некоторые виды жуков имитируют внешний вид мух. Тем не менее, в целом данный феномен остается плохо изученным. В попытке больше узнать о том, как работает мимикрия под трудноуловимые виды, команда исследователей во главе с Эрикой Паэс (Erika Páez) из Национального музея естествознания в Париже обратила внимание на американских бабочек из рода Adelpha.

Многие из этих насекомых имеют сходную окраску крыльев, которую раньше объясняли мюллеровской мимикрией по признаку несъедобности. Однако доказательств, что Adelpha действительно неприятны на вкус или ядовиты, немного. Зато известно, что эти бабочки обладают отлично развитой мускулатурой крыльев, благодаря чему очень маневренно летают и ловко уклоняются от хищников. Это делает их идеальными кандидатами на роль участников нескольких колец мимикрии неуловимости.

Паэс и ее коллеги провели эксперимент, в котором в роли хищников выступали обыкновенные лазоревки (Cyanistes caeruleus). Эти птицы живут в Евразии и в дикой природе с бабочками из рода Adelpha не пересекаются. Исследователи отправились в Центральную Финляндию, поймали 87 лазоревок и поместили их в вольеры для проведения опытов (в общей сложности каждая птица провела в неволе не более десяти дней). Затем они напечатали бумажные модели трех видов бабочек из рода Adelpha: A. salmoneus (с оранжевой полосой на передних крыльях), A. cocala (с оранжево-белой полосой, идущей через обе пары крыльев) и A. epione (с белой полосой на передних крыльях). В качестве контроля использовалась темно-коричневая бумажная бабочка без рисунка. А чтобы научить синиц клевать бумажных бабочек, им в период адаптации к вольерам предлагали модели с покровительственной окраской. Снизу на каждую из бабочек наклеили награду — кусочек миндаля.

Исследователи разделили птиц на три группы. Представителей двух первых учили избегать трудноуловимых бабочек. Для этого им предъявляли две модели — контрольную и окрашенную подобно одному виду из рода Adelpha (в первой группе это была A. salmoneus, а во второй — A. cocala). За раз у каждой птицы была возможность атаковать всего одну бабочку, причем если она выбирала контрольную, та оставалась на месте (так что синица могла забрать миндаль), а если проявляла интерес к одной из экспериментальных, ту быстро убирали из зоны досягаемости, не давая схватить.

В третьей группе птицам позволяли клевать и коричневых контрольных, и ярких экспериментальных бабочек (они имитировали окраску A. cocala), но прикрепленный к последним кусочек миндаля был пропитан горьким хлорохинфосфатом. Всем лазоревкам предоставили до восьмидесяти попыток, пока они не начинали увязывать яркую окраску бабочек с невозможностью их поймать или противным вкусом (авторы считали, что птица преодолела данный порог, если из десяти попыток она атаковала яркую бабочку не более двух раз).

На следующем этапе Паэс и ее коллеги отобрали лазоревок, которые успешно прошли обучение (в первой группе таких оказалось 23 из 28, во второй — 25 из 31, а в третьей — 18 из 28). Теперь птицам предстояло выбрать одну из четырех жертв, поэтому перед началом эксперимента в вольер к каждой на 15 минут положили трех бумажных бабочек покровительственной окраски и одно семечко подсолнуха. Затем каждой птице предоставили выбор из четырех бабочек: бурой контрольной; яркой экспериментальной, с которой они взаимодействовали ранее; а также двух экспериментальных, имитирующих два оставшихся вида из рода Adelpha. После того, как синица атаковала одно из бумажных насекомых, опыт с ней завершали.

Лазоревки и бумажные бабочки помогли подтвердить гипотезу о мимикрии неуловимости
Схема эксперимента с лазоревками. В первой колонке изображены бумажные бабочки покровительственной окраски, которые использовались для приучения птиц к дизайну опыта. Во второй — экспериментальная и контрольная модели, на которых синиц обучали избегать трудноуловимых (первая и вторая группы) или невкусных (третья группа) бабочек. В третьей — четыре бабочки, которых синицам предоставили на последнем этапе исследования.

Большинство лазоревок научились избегать трудноуловимых и невкусных бабочек. Однако, как показал последующий эксперимент, птицы старались не нападать и на других представителей рода Adelpha, которые были немного похожи на тех, с которыми они сталкивались во время обучения. Птицы из первой группы, которые на тренировочном этапе имели дело с моделью вида A. salmoneus (оранжевые полосы на передних крыльях), редко клевали бумажных A. cocala (бело-оранжевые полосы). При этом A. epione (белые полосы) они клевали так же часто, как и контрольных бурых бабочек. Вероятно, в глазах этих лазоревок оранжевый участок на крыле стал сигналом, указывающим на неуловимость жертвы.

Синицы из второй группы на этапе обучения сталкивались с трудноуловимой моделью A. cocala (бело-оранжевые полосы). Во время эксперимента большинство из них клевали коричневую контрольную бабочку, а все три бумажные Adelpha особого интереса у них не вызвали. Судя по всему, для них сигналом неуловимости стали любые яркие полоски на крыльях. Наконец, лазоревки из третьей группы, которые во время тренировки научились избегать горьких A. cocala, чаще всего нападали на белополосых A. epione и чуть реже — на коричневых контрольных бабочек. Моделей с оранжевыми участками на крыльях (A. salmoneus и A. cocala) они избегали.

Лазоревки и бумажные бабочки помогли подтвердить гипотезу о мимикрии неуловимости
Результаты экспериментального этапа в трех группах лазоревок.

Результаты исследования демонстрируют, что хищники (в данном случае птицы), несколько раз столкнувшиеся с трудноуловимой добычей с яркой предупреждающей окраской, начинают избегать ее — а также похожих на нее животных. Вероятно, они просто не хотят тратить энергию на безнадежную погоню. Аналогичный механизм действует в случае, если яркоокрашенная жертва несъедобна — причем, к удивлению Паэс и ее коллег, лазоревки быстрее учились избегать трудноуловимых, а не невкусных жертв. Более того, доля особей, которые потеряли интерес к неуловимым бабочкам, была выше, чем особей, которые перестал нападать на неприятных на вкус (94 процента против 63).

Исследователи не ставили перед собой цель доказать, что бабочки из рода Adelpha действительно входят в кольцо мюллеровской мимикрии неуловимости — однако их результаты подтверждают, что такой сценарий теоретически возможен. Три вида Adelpha, которые использовались в экспериментах в качестве моделей, не обладают идеальным сходством — среди этого рода есть виды, которые похожи друг на друга намного сильнее. Тем не менее, даже частичного сходства с трудноуловимыми видами хватило, чтобы снизить интерес синиц. Более точная имитация, вероятно, подействовала бы еще эффективнее. В заключение авторы высказали предположение, что мимикрия неуловимости может быть распространена в природе намного шире, чем считалось ранее.

Несколько лет назад зоологи описали крупнейший в мире комплекс членистоногих, которые мимикрируют друг под друга. Он включает 140 австралийских видов: 126 видов муравьев, а также ос, клопов, цикадок и пауков. Все они используют одну и ту же предупреждающую окраску: яркое золотое брюшко на черном фоне остального тела. При этом некоторые из видов объективно несъедобны, а другие вполне съедобны и не защищены ничем, кроме предупреждающей окраски.

Автор: Сергей Коленов





Ссылка на источник

Tags: исследования, мимикрия, орнитология, поведение, энтомология, этология
Subscribe

Posts from This Journal “мимикрия” Tag

promo alev_biz may 8, 08:29 1
Buy for 10 tokens
Гродненец Денис Вздульский, которому сейчас 7 лет, практически с рождения борется с непредсказуемым заболеванием – эпилептической энцефалопатией. Эта форма эпилепсии характеризуется частыми приступами и задержкой/регрессом психического развития. Сложность ситуации Дениса в том, что за 7…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 2 comments