Волшебная эволюция
Шрифт:
Далекие предки ужасных листолазов изначально не были ядовитыми, но все изменилось примерно пять миллионов лет назад, когда они научились питаться определенными видами муравьев и прочих насекомых, в организме которых содержались опасные вещества. Однако вместо того, чтобы погибать от попадающих внутрь опасных веществ, лягушки начали выделять их через кожу в виде яда. В качестве дополнительного бонуса лягушки получили весьма полезный эффект: теперь они стали смертельно опасными для всех голодных змей, а это невероятное преимущество в борьбе за выживание. Но возникла одна сложность: змеи не отличали ядовитых лягушек от обыкновенных. Съев токсичную лягушку, змея тут же умирала, но ведь погибала и лягушка. Обеим сторонам было бы выгодно, если бы что-то сигнализировало о несъедобности добычи. Змеи, которых привлекали лягушки, похожие на ужасного листолаза, чаще погибали. Так у змей выработалось «скептическое отношение» к маленьким ярко-желтым лягушкам. У лягушек появилось значительное преимущество, и лучше выживали те, чья внешность была наиболее характерного
Поскольку сигнальная окраска может отвадить от ее носителя хищников, появляются и другие желающие воспользоваться этим удобным приспособлением. Если разные ядовитые виды внешне напоминают ужасного листолаза, змеям легче запомнить, что желтый цвет означает яд, а это хорошо для всех ядовитых лягушек. Но в их ряды затесались и притворщики: у многих ядовитых или просто опасных животных имеются вполне безобидные двойники.
Летом в Норвегии нас частенько беспокоят жужжащие вокруг насекомые, которые, кажется, вот-вот ужалят. Но зачастую это оказываются не осы, а мухи-журчалки. Благодаря желто-черной полосатой окраске безобидные журчалки ловко маскируются под жалящих ос. На самом деле можно легко заметить различие между ними: у осы четыре крыла, а у журчалки — два; к тому же журчалка умеет летать задом наперед и зависать в воздухе подобно вертолету. Но птицы и прочие хищники обычно идентифицируют опасность, ориентируясь на один простой признак, — им хорошо известно, что желто-черные полосы предвещают не самую приятную трапезу. У птиц нет времени внимательно разглядывать насекомое, чтобы понять, зависает она в воздухе или нет. Пока численность журчалок не превосходит значительно численность ос, для птиц гораздо надежнее избегать контакта со всеми желто-черными насекомыми. Если безобидных двойников станет больше, птица охотнее пойдет на риск, ведь вероятность того, что попадется вполне удобоваримая полосатая добыча, заметно увеличится. Впоследствии сигнальный цвет утратит свою ценность, и численность подражателей сократится вплоть до того уровня, когда хищникам вновь придется держаться подальше от видов с такой окраской.
Большинство копий подражают виду, который изначально похож на них самих. Безвредные лягушки похожи на ядовитых лягушек, безобидные бабочки похожи на токсичных бабочек, и даже у жалящих ос и журчалок есть сходство в строении тела, хотя они и принадлежат к разным отрядам насекомых.
В тропических лесах Амазонии обитает одна маленькая птичка. Она спешит вернуться в свое гнездо. Случись ей пролетать мимо, вы вряд ли бы обратили внимание на эту невзрачную, как будто бы немного грустную, птичку пепельного окраса — серую аулию. Недаром в норвежском и английском варианте она зовется серой, или пепельной, плакушей [11] . Она летит сквозь теплый влажный воздух, держа в клюве добытое насекомое, и приземляется на край гнезда, расположенного высоко на ветвях. Она готова покормить птенцов, но кого же кормить? Никто не пищит от голода, не разевает жадные клювики. Однако в гнезде серой аулии вовсе не пусто. Все дело в том, что ее птенец усердно играет роль личинки бабочки.
11
Grasorgefugl — норв.; Cinereous mourner — англ. — Прим. перев.
Покрытый ярко-оранжевым ворсом с черными точками «сверток» медленно ворочается из стороны в сторону на дне гнезда, удивительно правдоподобно имитируя гусеницу, достойную отдельного внимания: эта двенадцатисантиметровая гусеница — она еще не получила названия, поскольку до сих пор не изучена, — действительно покрыта длинными оранжевыми волосками с черными точками; наполненные ядом волосковидные чешуйки делают гусеницу абсолютно несъедобной. Чтобы заставить хищников поверить, что он так же ядовит, птенец закрывает глаза и копирует телодвижения и повороты головы пушистой гусеницы, так что узнать в нем птенца практически невозможно.
Когда в гнездо возвращается мать с добычей, поначалу ничего не происходит, маскарад продолжается. Но стоит матери издать кодовый звук, как «гусеница» открывает глаза, и уже мгновение спустя перед нами обыкновенный жадный птенец с клювом. Мать кормит птенца, он наедается, а когда мать снова улетает, он перевоплощается обратно в «гусеницу». Это удивительное поведение было задокументировано лишь однажды благодаря колумбийским исследователям, которым удалось обнаружить в перуанской части Амазонии гнездо с двумя яйцами серой аулии. Одно из яиц так и осталось лежать, а из второго неделю спустя вылупился птенец. Ученые наблюдали за гнездом целый месяц, то есть все время, пока птенец-«гусеница» не вырос и не покинул родное гнездо. Исследователи обратили внимание, что птенцы серой аулии взрослеют гораздо медленнее, чем другие похожие тропические птицы; вероятно, именно поэтому в раннем возрасте им особенно важно иметь эффективный механизм защиты от хищников. В других регионах мира невозможно найти ядовитых гусениц и птенцов одного размера, и в той же Норвегии
Ночным бабочкам, ужасным листолазам и серым аулиям мимикрия помогает выжить. Млекопитающий паук Toxeus magnus спасается от хищников схожим образом: он маскируется под муравья, способного защищаться с помощью муравьиной кислоты. Однако некоторые притворщики преследуют гораздо более коварные цели.
У жуков-светляков (их еще называют огненными мухами и червяками Иванова дня, хотя на самом деле они не относятся ни к мухам, ни к червям) в задней части тела расположены органы свечения, лантерны. В этих органах происходит химическая реакция, в ходе которой энергия выделяется в виде света. Большинство светляков используют свои «фонарики» для привлечения партнеров, но существует один вид, который таким образом охотится.
В горах Грейт-Смоки-Маунтинс, в американском штате Теннесси, июньский вечер медленно сменяется ночью. Солнце скрывается за одним из лесистых холмов; в сумерках ярко-зеленая листва кажется темно-серой. С угасанием небосклона в зарослях появляется необычное свечение. Одна за одной происходят крошечные вспышки, и вскоре весь темный лес переливается мерцающими огоньками, наполняющими воздух и траву. Настало время ежегодного брачного танца американского светляка Photinus carolinus, которого я за неимением норвежского имени [12] назвала синхронным светляком, по аналогии с английским synchronous firefly.
12
Русского имени у него тоже нет. — Прим. науч. ред.
В синхронизированном свечении участвуют только самцы, которые следуют определенному ритму: от четырех до восьми ярких вспышек за полсекунды, затем пауза продолжительностью от шести до девяти секунд. Самец продолжает мигать в этом ритме до тех пор, пока не привлечет внимание самки. Светляки синхронизируют свои вспышки со вспышками других самцов, чтобы не мешать друг другу в ожидании отклика самок между интервалами вспышек. У самок нет крыльев, они сидят в траве (возможно, поэтому светляков иногда называют червяками Иванова дня, ведь внешне самка немного напоминает гусеницу или червя). Если самке нравится какая-то из вспышек, она направляет световой ответ — однократную вспышку ровно через три секунды после последней в интервале вспышек самца. Получив ответ, самец опускается в траву и спаривается с самкой.
На беду самцов, в этот вечер на лугу собрались не только светляки вида Photinus carolinus. Между желанными самками расположились и опасные самки другого вида, а именно Photuris, в норвежском и английском вариантах получившие говорящее название — «роковые женщины» [13] . Они сидят в траве и ждут, пока самцы синхронных светляков отправят свой характерный световой сигнал, после чего «роковые» самки отправляют ложный однократный сигнал, ровно через три секунды после последней в интервале вспышек самца. Самец видит ответный сигнал и решает, что ему удалось привлечь внимание потенциальной партнерши. Но стоит ему опуститься на траву, как он попадает в лапы поджидающей его «роковой женщины», которая намного крупнее его самого. Она тут же атакует. Она собирается съесть его: во-первых, чтобы поужинать, а во-вторых, чтобы получить особое вещество — люцибуфагин. Этот защитный стероид отпугивает пауков и других хищников. Если паук кусает синхронного светляка, из раны выделяется белесая жидкость, гадкая для паука на вкус, и он тут же бросает жертву. Когда же самка Photuris поедает самца Photinus carolinus, она получает эти защитные свойства для себя, благодаря чему также может защищаться от пауков.
13
Femme fatale fireflies — норв.; Femme fatale fireflies или Femme fatale lightning bugs — англ.; от фр. femme fatale — «роковая женщина». — Прим. перев.
Синхронные светляки пользуются простым мнемоническим правилом: если до ее однократной вспышки прошло три секунды, значит, она мой сородич. Вероятно, ложные сигналы у светляков Photuris развились из «базового» свечения лантернов, которое активизируется во время посадки и взлета. Возможно, изначально именно этот обыденный «сигнал активности» случайно привлекал синхронных самцов, однако со временем стратегия «роковых» самок стала более целенаправленной. Самки Photuris умеют варьировать время вспышек, чтобы заманивать самцов разных видов светляков. В 1975 году биолог Джеймс Ллойд провел эксперимент с использованием небольшой лампы, имитирующей свечение самца светляка. Он пришел к выводу, что «возможности мозга светляков превосходят предполагаемые ранее».