Дарвинизм в XX веке
Шрифт:
В начале опыта стрекоза раскачивается на ниточке перед глазами голодной жабы. (Жабы ловят только движущихся насекомых.)
Жаба жадно хватает приманку; изо рта торчат только брюшко и крылья жертвы.
Затем жабе предлагается муха-ктырь, обладающая большим внешним сходством со шмелем, но не способная жалить.
Жаба,
Теперь перед жабой раскачивается шмель. Как и предыдущие приманки, насекомое не способно улететь, но может жалить.
Так и случилось! Жаба кидается на приманку, но получает яростный укол в язык и выплевывает шмеля.
Когда жабе преподносят следующего шмеля, она не бросается на него, а пригибает голову к земле, хорошо помня полученный урок.
Теперь земноводному предлагают муху-ктыря. Жаба отказывается и от этой приманки, принимая муху за шмеля: предостерегающая окраска мухи действует вполне эффективно.
Чтобы доказать, что жаба отвергает эти приманки не потому, что она стала всего остерегаться или просто насытилась, животному предлагают стрекозу.
Жаба хватает стрекозу так же охотно, как и в начале опыта. Итак, она еще голодна, но научилась отличать съедобную пищу от несъедобной.
Большой популярностью у малосъедобных животных пользуется комбинация черного и желтого цветов. Черно-желтая «тельняшка» осы хорошо известна всем. Не менее бросаются в глаза черно-желтые гусеницы бабочек-медведиц, из-за отвратительного вкуса избегаемые птицами. Эта же окраска встречается и У позвоночных животных. Окраска одного из немногих сомов, перешедших к жизни в море — плотозуса, так же как и наших амурских сомиков-касаток, представляет комбинацию черных пятен и полос на желтом фоне (эти рыбы вооружены ядовитыми колючками, уколы которых вызывают сильную боль). Ядовитая слизь хорошо защищает черно-желтую пятнистую саламандру. Но еще лучше защищена от врагов пятнистая древесница — самая ядовитая лягушка земного шара, кожными выделениями которой индейцы Колумбии отравляли наконечники стрел. Яд древесницы влияет на центральную нервную систему и так силен, что стрела с этим ядом действенна не только против крупных обезьян, но и ягуаров. Расцветка древесницы — белые, желтые или оранжевые пятна по темно-каштановому или черному фону. Вспомним, наконец, единственных ядовитых ящериц — ядо-зубов. Они тоже расписаны черными полосами и пятнами по ярко-желтому или оранжевому фону.
Здесь так же, как и в случае криптической окраски, природа предвосхитила многие человеческие выдумки. Везде, где требуется обратить на что-то внимание, применяются комбинации белого, черного, красного и желтого цветов. Полосатый черно-белый шлагбаум, красно-желтый трилистник знака радиации, дорожные знаки и кричащие цвета реклам — все это уже не ново под луной.
Гейкертингер и другие антидарвинисты пытались показать, что апосематическая окраска действенна лишь потому, что птицы и другие хищники избегают ярких и непривычных сочетаний цветов. Что это не так, показывают прямые опыты: молодые птицы, ящерицы и земноводные, никогда прежде не сталкивавшиеся с апосематическими животными, быстро, в прямом смысле слова «на горьком опыте» обучаются избегать их. Для хамелеона, например, одной попытки поймать пчелу более чем достаточно. Тинберген в одной из своих книг, переведенной на русский язык, приводит забавный рассказ в картинках-фотографиях: жаба с аппетитом съедает стрекозу, потом пчеловидную муху, затем ей предлагают шмеля. Убедившись в несъедобности последнего, она
Наказанный за жадность хищник хорошо помнит урок (лягушки и жабы не менее 10 дней), причем действенность его зависит от защищенности жертвы. Любопытно еще одно свойство апосематических животных — почти все они необычайно живучи и им не так-то просто нанести смертельное ранение. Бабочку-данаиду, выделяющую зловонную жидкость из сочленений ног и усиков, трудно раздавить пальцами, а живучесть хорька, контрастно окрашенного и выделяющего при опасности отвратительно пахнущий секрет пахучих желез, вошла в пословицу. Говорят, что американские скунсы еще более живучи. Такая стойкость к повреждениям вполне понятна — животному нужно отразить первую атаку хищника, а на вторую тот уже не осмелится.
Реакция «избегания» возникает тем быстрее, чем лучше защищена жертва. Были поставлены любопытные опыты, где «хищниками» были цыплята, а «жертвой» — подкрашенная вода с добавкой веществ горького вкуса. Оказалось, что цыплята отлично обучаются отличать «защищенную жертву», причем чем более горькая была вода, тем более тонкие оттенки цвета они различали.
Иногда криптическая окраска сочетается с ложной предостерегающей (демонстративной). Вверху — глазчатый бражник в спокойном состоянии. Если его потревожить, бражник открывает глазчатые пятна на второй паре крыльев.
По-иному защищает так называемая ложная предостерегающая или демонстративная окраска. Организмы, окрашенные так, обычно вполне съедобны. Хороший пример демонстративной окраски — яркие глазчатые пятна на крыльях многих бабочек из разных семейств. В наших широтах наиболее распространены окрашенные так дневной павлиний глаз — родственник крапивницы и сумеречная бабочка глазчатый бражник. Как правило, они сидят, если их не тревожить, так, чтобы глазчатые пятна были не видны. Достаточно их побеспокоить, как они раскрывают крылья, и открываются пятна, похожие на глаза крупного позвоночного. Это чистый блеф, однако, по наблюдениям Д. Блеста, птицы пугаются их и немедленно бросают вполне безобидную добычу. Но стоит стереть «глаза» с крыльев, как бабочки становятся беззащитными.
Да, но не имеем ли мы здесь дело с примером параллелизма изменчивости? Исследования показали, что это не так. Механизм образования глазчатых пятен разный у разных видов. Появление их контролируется разными генами. Это не параллелизм изменчивости, а приспособление, возникающее независимо, конвергентно. Подобным путем возникло сходство между акулой, дельфином и подводной лодкой…
Высшая ступень приспособительной окраски — мимикрия, когда организм «подражает», причем не только в окраске, но нередко и в форме, и в поведении организму другого вида, хорошо защищенному. Обычный пример — пчелы, осы и шмели, защищенные ядовитым жалом и противным вкусом внутренностей, с предупреждающей черно-желтой полосатой окраской и подражающие им в окраске безобидные мухи. Но история открытия мимикрии сложнее и насчитывает уже более века.
В 60-х годах прошлого столетия практически одновременно Г. Бэйтс (автор прекрасной книги «Натуралист на Амазонке»), его друг Уоллес, разделивший с Дарвином славу творца теории естественного отбора, и Р. Траймен, изучая бабочек Бразилии, Юго-Восточной Азии и Африки, обнаружили удивительное сходство в окраске, форме и поведении бабочек из неродственных групп.
Примеры мимикрии. Первый ряд — несъедобная бабочка из семейства геликонид; второй — мимикрирующая ее дизморфина; третий — слева шмель, справа муха журчалка шмелевидная; четвертый — слева оса, справа муха журчалка осовидная.
Причины этого «маскарада» вскоре были разгаданы. Мимикрия Бэйтса — это подражание съедобных бабочек тем видам, которые несъедобны или малосъедобны для птиц из-за ядовитости или неприятного вкуса или запаха. Для многих мимикрирующих бабочек уже расшифрованы генетические механизмы возникновения такой окраски.
Наряду с этим Ф. Мюллер открыл другой вид мимикрии, при которой один несъедобный вид подражает в окраске столь же несъедобному другому. Хищник, попробовавший особь одного вида, избегает затрагивать другой; в результате выигрывают оба. Например, гусеницы бабочки-медведицы покрыты чередующимися черными и желтыми полосами. Для большинства птиц они совершенно несъедобны из-за ядовитых волосков. Молодые птицы, попробовав однажды гусеницу медведицы, отказываются от любого насекомого, покрытого черно-желтыми полосами (например, от осы).