Вчені розкрили таємницю фальшивих голів у метеликів

Наступного разу, коли побачите метелика, що відпочиває зі складеними крилами, придивіться уважніше. Те, що здається головою, може виявитися лише приманкою. Деякі метелики мають дивні візерунки на задніх крилах — плями, схожі на очі, тонкі хвостики, що нагадують вусики, та форми крил, які імітують голову.

Ці позначки роками спантеличували науковців. Тепер дослідники Тарункішвор Юмнам та Улласа Коданарамайя з Індійського інституту наукової освіти та досліджень у Тіруванантапурамі знайшли чіткішу відповідь: ці особливості не випадкові. Вони працюють разом як вбудована система захисту.

Їхнє нове дослідження, опубліковане у журналі Proceedings of the Royal Society B, проаналізувало майже 950 видів метеликів. Воно показує, як ці обманливі риси крил імовірно еволюціонували як група — риси, що відволікають увагу хижака від справжньої голови метелика до його крил, збільшуючи шанси на втечу.

М'які тіла метеликів роблять їх легкою здобиччю для птахів, ящірок, павуків та богомолів. Вони також мають нещастя бути мішенню різноманітних хижаків, включаючи птахів, павуків, ос, жаб, ящірок, мавп і навіть деяких ссавців, як-от щурів. Ці хижаки зазвичай цілять у голову — найбільш смертельну мішень. Ось тут і з'являється фальшива голова.

«Фальшива голова складається з комбінації рис: хвостиків, які імовірно нагадують фальшиві вусики, темних плям, помітного забарвлення, контуру фальшивої голови та збіжних ліній», — пояснюють дослідники у своїй роботі.

З точки зору хижака, ці особливості створюють ілюзію другої голови в задній частині метелика. Якщо атака потрапляє туди, комаха може відлетіти з пошматованим крилом, але її життєво важливі органи залишаються недоторканими. Цей обман може означати різницю між смертю та ще одним днем спарювання та відкладання яєць.

Юмнам та Коданарамайя переглянули бази даних зображень та генетичні записи, щоб оцінити майже тисячу видів, переважно з родини Lycaenidae, другої за величиною родини метеликів, відомої своїми яскравими кольорами та складними візерунками крил.

Вони зосередилися на п'яти конкретних рисах: фальшиві вусики — тонкі хвостоподібні виступи, що імітують справжні вусики; плями — темні круглі позначки, схожі на очі; помітний колір — яскраве забарвлення, що привертає увагу до заднього крила; контур фальшивої голови — форми крил, що імітують вигин справжньої голови; збіжні лінії — візуальні лінії, що ведуть око до кута крила.

Чотири з цих рис, за винятком збіжних ліній, виявилися еволюціонуючими в тісній кореляції одна з одною. Це, стверджують дослідники, є сильною ознакою того, що ці риси з'явилися не незалежно, а як координована стратегія захисту. «Більшість рис фальшивої голови у метеликів еволюціонували у корельованому патерні, імовірно до функціонального об'єднання як відповідь на спільну селективну силу», — пишуть вони.

Іншими словами, еволюція сформувала ці особливості для спільної роботи — не як ізольовані дивацтва, а як компоненти повноцінної ілюзії.

Команда використала еволюційні моделі та філогенетичний аналіз шляхів, щоб простежити послідовність, у якій з'являлися риси. Вони виявили імовірну прогресію: спочатку з'явилися фальшиві вусики, потім плями, а потім помітне забарвлення. З часом, коли додавався кожен новий елемент, обман ставав все більш переконливим.

Важливо, що їхні моделі показали: коли метелики отримували певну рису, як-от фальшивий вусик, вона не втрачалася легко. Це свідчить про сильний еволюційний тиск для підтримання ілюзії.

Збіжні лінії, однак, виявилися дивною рисою. Ці позначки, що нагадують стрілки, спрямовані до фальшивої голови, не еволюціонували разом з іншими рисами. Автори припускають, що збіжні лінії можуть служити іншій меті — можливо, як камуфляж або відволікання, а не обман.

Можна було б очікувати, що більші метелики, будучи більш помітними для хижаків, інвестуватимуть більше в складні засоби захисту. Але дослідники не виявили значущого зв'язку між розмахом крил та кількістю рис фальшивої голови. «Фальшиві голови можуть відхиляти атаки незалежно від розміру», — роблять висновок вони, зазначаючи, що як великі, так і малі види отримують користь від цієї стратегії.

Це не лише теоретична ідея. Попередні дослідження знайшли реальні докази на підтримку гіпотези фальшивої голови. В експериментах з птахами та штучними метеликами моделі з більшою кількістю рис фальшивої голови частіше атакувалися ззаду. Музеї природної історії розповідають ту саму історію: приколоті зразки метеликів часто показують симетричні пошкодження на задніх крилах — саме там, де хижак вдарив би, якби був обдурений.