Доказательство мюллеровской мимикрии на примере слепых ядовитых многоножек Аппалач
Пётр Смирнов
Слепые многоножки, обитающие в горной системе Аппалач, при защите от хищников полагаются на ядовитые железы, в избытке вырабатывающие синильную кислоту. Оказывается, делают они это не в одиночку — обитающие рядом виды подражают друг другу, приобретая одинаковую окраску, что ускоряет обучение хищников.
Если бы ученые делали выводы о принадлежности организма к тому или другому виду исключительно по характерным внешним признакам, то количество видов животных, в особенности членистоногих, было бы гораздо меньше. В первую очередь это связано с феноменом мимикрии, когда один вид подражает другому с целью защиты от хищников. Эта симуляция возможна в двух формах – мюллеровская мимикрия, когда каждый вид кроме специфичной окраски обладает ещё и ядом; и бейтсовская мимикрия, когда подражающий вид «халтурит», воспроизводя только внешний вид в надежде, что хищник примет его за ядовитого собрата.
Наиболее наглядный пример мимикрии, описанной Фрицем Мюллером в конце позапрошлого века, – жалящие насекомые: разнообразные осы и пчёлы. И те и другие обладают характерными желто-черными полосками, но главное – жалом, играющим ключевую роль в процессе обучения. Поскольку остающиеся после встречи с разными видами неприятные воспоминания не отличаются друг от друга, воспитание птиц в целом идёт быстрее.
Изучение мюллеровской мимикрии осложняется тем, что очень трудно отделить движущие силы собственно мимикрии от разнообразных факторов вроде привлекательности для противоположного пола или подражания окружающей среде. Пол Марек и Джейсон Бонд из Университета Восточной Каролины нашли сверхуникальную модель, наглядно демонстрирующую все характерные черты упомянутого феномена:
слепые ядовитые двупарноногие многоножки из Аппалач объединили свои воспитательные усилия в борьбе с пернатыми хищниками.
Так, малочисленные виды научились подражать более многочисленным, воспроизводя окраску, характерную на той или иной территории для доминирующих Apheloria. Тем самым «уравниваются» впечатления хищников от встречи с тем или иным видом, и выигрывают все, кроме птиц.
При этом «кнут» есть и у многоножек из семейства Apheloria, и у более редких Brachoria — это пара ядовитых желез: сначала они образуют стабильный предшественник цианида водорода манделонитрил, а потом быстро превращают накопленное сырье в конечный ядовитый продукт, выделяющийся из отверстий-озопор по бокам тела.
Цианида у одной гусеницы достаточно, чтобы убить 18 птичек размером с голубя, не говоря уже о более мелких животных вроде тех же муравьев.
Неудивительно, что хищники давно не считают эту добычу легкой, а вот для ученых это стало отличным способом проследить эволюцию мюллеровской мимикрии в чистом виде. Во-первых, ядовитые многоножки чрезвычайно разнообразны в этом регионе – на участке в 50 м2 можно собрать до 43 особей, представляющих 5 видов. Во-вторых, даже в пределах одного вида, обитающего на большой территории, окраска многоножек чрезвычайно разнообразна. В-третьих, их цвета никак не связаны с рационом. И, наконец, они все слепые – так что окраска не играет никакой роли в привлечении партнера.
Марек и Бонд наглядно продемонстрировали, что разные виды, обитающие на одной территории, могут быть больше похожи друг на друга, чем представители одного и того же вида, живущие далеко друг от друга.
В некоторых же уголках Аппалач им удалось найти хотя и отличающихся, но «стремящихся» к мимикрии многоножек, что авторы рассматривают как наглядный пример эволюции по принципу мюллеровской мимикрии.
Удалось подтвердить и 4 ключевых принципа этого биологического феномена: виды используют один и тот же предупреждающий сигнал, который не связан с филогенетической близостью видов, редкие виды стремятся подражать более распространенным или более защищенным, и, наконец, мимикрия — функция, зависящая от географической удаленности видов друг от друга.
Цивилизация
