Мимикрия цвета
Пример мимикрии цвета: кузнечик в траве
Пример мимикрии цвета: белка в листве
Изучением явления мимикрии с точки зрения эволюционной теории занимался особенно Альфред Рассел Уоллес. Самое широко распространённое и давно известное явление представляет общее соответствие, гармония в окраске животного с местом его обитания. Среди арктических животных весьма часто наблюдается белая окраска тела. У одних — в течение круглого года: белый медведь, полярная сова, гренландский сокол; у других, живущих в местностях, на лето освобождающихся от снега, бурая окраска сменяется на белую только к зиме: песец, горностай, заяц-беляк. Выгода подобного рода приспособления очевидна.
Другой пример широко распространённой охранительной или гармонической окраски наблюдается в пустынях земного шара. Насекомые, ящерицы, птицы и звери представляют здесь огромный выбор форм песчаного цвета, во всевозможных его оттенках; это наблюдается не только на мелких существах, но и даже на таких крупных, как степные антилопы, львы или верблюды. Насколько вообще подражательная окраска предохраняет от взгляда врагов, хорошо известно всякому охотнику; рябчик, вальдшнеп, дупель, куропатки могут служить примерами.
Самец прыткой ящерицы в траве
То же самое явление и в самых широких размерах представляет морская фауна: рыбы, раки и другие организмы, живущие на дне, благодаря своему цвету и неровностям поверхности тела бывают крайне трудно отличимы от дна, на котором живут; сходство это ещё усиливается в некоторых случаях способностью изменять свой цвет в зависимости от цвета дна, которой обладают, например, головоногие моллюски, некоторые рыбы и ракообразные. Это действие совершается автоматически, регулируется, чаще всего, глазной сетчаткой. Световое раздражение передаётся на пигментные клетки с расходящимися волокнами — хроматофоры, способные сокращаться, расширяться и окружаться ореолом независимо одна от другой, создавая многочисленные цветовые сочетания. Механизм подобного явления И. Лёб определил как телефотографирование образа, возникающего на сетчатке, на поверхность тела, диффузный перенос с сетчатки на кожу.
Между пелагическими животными моря, свободно плавающими всю жизнь в воде, наблюдается одно из самых замечательных приспособлений в окраске: между ними существует именно множество форм, лишённых всякого цвета, со стекловидной прозрачностью тела. Сальпы, медузы, ктенофоры, некоторые моллюски и черви и даже рыбы (личинки морских угрей Leptocephalidae) представляют ряд примеров, где все ткани, все органы тела, нервы, мышцы, кровь, сделались прозрачными, как хрусталь.
Среди различных случаев так называемой гармонической окраски наблюдаются также приспособления к известным условиям освещения, игры света и тени. Животные, вне обычных условий жизни кажущиеся ярко окрашенными и пёстрыми, на самом деле могут вполне гармонировать и сливаться с окраской среды. Яркая, тёмная и жёлтая, поперечная полосатость шкуры тигра легко скрывает его от взоров в зарослях камышей и бамбуков, где он живёт, сливаясь с игрой света и тени вертикальных стеблей и повисших листьев. Такое же значение имеют круглые пятна на шкуре некоторых лесных зверей: лань, леопард, оцелот; здесь эти пятна совпадают с круглыми бликами света, которыми играет солнце в листве деревьев. Даже пестрота шкуры жирафа не представляет исключения: на некотором расстоянии жирафа чрезвычайно трудно отличить от поросших лишайниками старых стволов деревьев, между которыми он пасётся.
Подобное же явление представляют яркие, пёстро окрашенные рыбки коралловых рифов.
Другие формы мимикрии.
Мимикрия – одна из наименее изученных областей энтомологии
К сожалению, традиционно основное внимание здесь уделялось случаям подражания у имаго, и только в последнее время стал возрастать интерес к имитационным возможностям неполовозрелых стадий насекомых. Возможно, один из самых действенных типов мимикрии – это полная утрата животным внешнего сходства с одушевленным объектом и вообще с чем-либо определенным (своего рода «антимимикрия»)
Известны клопы, у которых форма ног, груди или головы настолько нетипична для живых существ, что насекомое в целом выглядит совершенно «неклоповидным». У некоторых тараканов, кузнечиков, клопов, пауков и многих других видов «расчленяющая» окраска тела, состоящая их неправильных очертаний полос и пятен, как бы разрывает его контуры, позволяя животному полнее сливаться с фоном. Ноги, антенны и другие части тела иногда выглядят настолько «нетипично», что одно это отпугивает потенциальных хищников. Безобидные дневные насекомые часто достигают внешнего сходства с жалящими или несъедобными видами благодаря движениям своих двуцветных ног.
Хищник и жертва
Пример мимикрии: цветочный паук на соцветии
В других случаях маскирующее сходство служит, напротив, хищникам средством для подкарауливания и даже привлечения добычи, например у многих пауков. Различные насекомые из группы богомолов (Mantidae) в Индии представляют, оставаясь неподвижными, поразительное сходство с цветком, чем и привлекают насекомых, которых ловят. Наконец, явление мимикрии в строгом смысле слова представляют подражания животным другого вида.
Существуют ярко окрашенные насекомые, которые по разным причинам (например, потому что снабжены жалом или благодаря способности выделять ядовитые или отталкивающего запаха и вкуса вещества) сравнительно защищены от нападения врагов; и рядом с ними существуют иногда другие виды насекомых, лишённые защитительных приспособлений, но по своему внешнему виду и окраске представляющие обманчивое сходство со своими хорошо защищёнными собратьями. В тропической Америке чрезвычайно распространены бабочки из семейства геликониды. У них большие, нежные, ярко окрашенные крылья, причём цвет их один и тот же на обеих сторонах — верхней и нижней; полёт у них слабый и медленный, они никогда не скрываются, а садятся всегда открыто на верхнюю сторону листьев или цветов; они легко могут быть отличены от других бабочек и издалека бросаются в глаза. Все они обладают жидкостями, издающими сильный запах; по наблюдениям многих авторов, птицы не едят их и не трогают; запах и вкус служат им защитой, а яркая окраска имеет предупреждающее значение; этим объясняется их многочисленность, медленный полёт и привычка никогда не скрываться. В тех же местностях летают некоторые другие виды бабочек из родов Leptalis и Euterpe, по строению головы, ножек и жилкованию крыльев принадлежащие даже к другому семейству, Pieridae; но по общей форме и окраске крыльев они представляют столь точную копию с геликонид, что в любительских коллекциях обыкновенно смешиваются и принимаются за один вид с ними. Бабочки эти не обладают неприятными жидкостями и запахом геликонид и, следовательно, не защищены от насекомоядных птиц; но обладая внешним сходством с геликонидами и летая с ними вместе, также медленно и открыто, они благодаря этому сходству избегают нападения. По числу их гораздо меньше; на несколько десятков и даже сотен геликонид приходится одна лепталида; затерянные в толпе хорошо защищённых геликонид, беззащитные лепталиды, благодаря своему внешнему сходству с ними, спасаются от своих врагов. Это и есть маскирование, мимикрия. Подобные примеры известны из различных отрядов насекомых и не только между близкими группами, но и часто между представителями различных отрядов; известны мухи, похожие на шмелей, бабочки, подражающие осам, и т. п. Во всех этих случаях мимикрия сопровождается сходством в образе жизни или взаимной зависимостью обоих сходных видов. Так, мухи из рода Volucella благодаря своему сходству со шмелями или осами могут безнаказанно проникать в гнёзда этих насекомых и откладывать яички; личинки мух питаются здесь личинками хозяев гнезда.
Копирование опасных видов
В принципе, тоже относится к цветовой мимикрии. Однако вариант еще более замысловатый. Маскировка под ядовитые и несъедобные виды используется насекомыми, пресмыкающимися и земноводными. Наиболее разнообразна в этом отношении мимикрия бабочек. К примеру, безобидная белянка носит расцветку крыльев ядовитой геликониды. Различить их можно только по строению тела. Однако копируют они не только сородичей. Тропическая бабочка калиго имеет на крыльях очень убедительный рисунок, похожий на глаза совы.
Все же маскировка под опасных сородичей более популярна в живом мире. Аналог нашего ужа – поперечнополосатая королевская змея – носит боевой окрас смертельно ядовитого кораллового аспида, а безобидная лягушка Allobates zaparo раскрашена под очень опасную, называемую Epipedobates bilinguis. Впрочем, ужиные «глаза» — пятна на макушке — тоже являются отпугивающим приемом.
Основное условие, которое должно соблюдаться, чтобы маскировка «под угрозу» срабатывала – численность мимикрантов должна быть ниже количества копируемых. Хищники периодически все же «пробуют на зуб» несъедобную добычу. И если она хотя бы в половине случаев будет вкусной, защитная окраска перестанет действовать.
Палочники.
К наиболее удивительным имитаторам относятся представители отряда палочников, или привиденьевых. В покое эти насекомые почти неотличимы от тонких веточек. При первом появлении опасности они замирают, но, когда испуг проходит, начинают медленно двигаться, а если через короткий промежуток времени снова их потревожить, падают с растения на землю. Знаменитые представители семейства листовидок, обитающие в Тихоокеанском и Южноазиатском регионах, настолько похожи на листья некоторых растений, что заметить их можно, только когда они движутся. В этом отношении составить им конкуренцию могут разве что бабочки-листовидки, которые на ветке неотличимы от сухого листа растения. Некоторые виды дневных бабочек избрали иной способ маскировки: их крылья прозрачны, поэтому в полете эти насекомые почти невидимы.
Соотношение численностей копируемого и копирующего видов.
Копируемая другим видом несъедобная форма, очевидно, должна быть настолько обильной, что естественные враги очень быстро (после первых одной-двух попыток полакомиться особями соответствующего облика) научаются ее избегать. Если подражателей станет больше, чем оригиналов, такое обучение, естественно, затянется, и страдать от этого придется как оригиналу, так и копии. Как правило, численность копируемых особей во много раз выше, чем копирующих, хотя и здесь могут быть редкие исключения, например, когда условия развития для первых неблагоприятны, а для вторых близки к идеальным.
Виды мимикрии
Маскировка живых существ может быть разделена на группы по разным признакам. Первый из них – цели мимикрии, разделяющиеся на две группы:
- Агрессивная: хищник сливается с фоном для засады на добычу. Чаще всего это поведенческая или цветовая мимикрия. Примеры животных-охотников, ее использующих, можно перечислять долго: лев сливается с саванной, полоски тигра делают его невидимым в тайге, белый медведь незаметен на фоне льда и снега.
- Пассивная: предназначена для маскировки съедобного животного. Она более сложна, даже если выражается только в цвете.
Виды мимикрии по используемым приемам можно разделить следующим образом:
- Цветовая. Причем она может быть не только маскирующей под пейзаж, но и имитирующей другие, опасные виды фауны в случае, если по целям это пассивная маскировка.
- Мимикрия формы – свойственна насекомым и морским жителям и тоже является оборонительной по целям. Проявляется в зрительном сходстве с «неинтересными» хищнику предметами природы. Среди высших животных нет примеров такой маскировки. Ведь в чем сущность мимикрии формы? В обмане зрения. А млекопитающие в охоте ориентируются в основном на запах.
- Мимикрия звука. Тоже защитный вид. Выражается в подражании звукам опасных созданий. Примером может быть кроличий сычик, шипящий, как змея.
Овца в волчьей шкуре
Некоторые организмы, чтобы избежать нападения со стороны хищников, с которыми часто сталкиваются, изображают самих хищников. Коста-риканская бабочка Brenthia hexaselena внешним видом и движениями изображает паука Phiale formosa (паук раскрывает обман всего в 6 % случаев). Одна плодовая мушка копирует зебрового паука-скакуна, который является территориальным хищником: встретив паука, насекомое расправляет крылья с изображёнными на них паучьими ножками и подскакивает к пауку, а паук, думая, что попал на чужую территорию, убегает. В колониях бродячих муравьёв в Южной Америке встречаются жуки, копирующие муравьёв запахом и походкой.
Калифорнийские (Spermophilus beecheyi) и каменные суслики (Spermophilus variegatus) копируют запах гремучих змей, для чего жуют сброшенную змеиную шкуру и затем облизывают свой мех и мех детёнышей. Данная мимикрия применяется в основном для защиты детёнышей, т. к. на взрослых грызунов змеи нападают гораздо реже.
Мимикрия формы
Phyllocrania paradoxa имеет форму и цвет листьев
Наконец, известны случаи, когда животные приобретают необыкновенное сходство не только по окраске, но и по форме с отдельными предметами, среди которых живут, что и называют подражанием. Особенно много таких примеров между насекомыми. Гусеницы бабочек-пядениц (Geometridae) живут на ветвях растений, с которыми сходны по цвету, и имеют привычку, прикрепившись задними ногами, вытягивать и держать неподвижно на воздухе своё тело.
На этой фотографии гусеницу пяденицы трудно разглядеть даже при максимальном разрешении, хотя она занимает всю центральную часть изображения
В этом отношении они до такой степени напоминают маленькие сухие веточки растений, что самый зоркий и опытный глаз с трудом может их разглядеть. Другие гусеницы имеют сходство с экскрементами птиц, с опавшими серёжками берёз и т. п.
Известны случаи внешнего сходства с муравьями (мирмекоморфия).
Изумительные приспособления представляют тропические палочники из семейства Phasmidae: окраской и формой тела они подражают — одни сухим палочкам в несколько сантиметров длины, другие листьям. Бабочки из рода Kallima из Юго-Восточной Азии, ярко окрашенные на верхней стороне крыльев, когда садятся на ветку и складывают крылья, принимают вид увядшего листа: короткими выростами задних крыльев бабочка упирается в ветку, и они представляют сходство с черешком; рисунок же и цвет задней стороны сложенных крыльев в такой степени напоминают цвет и жилкование засохшего листа, что на самом близком расстоянии бабочку чрезвычайно трудно отличить от листьев. Подобные же примеры известны и из морской фауны; так, маленькая рыбка из группы морских коньков, Phyllopteryx eques, живущая у берегов Австралии, благодаря многочисленным лентовидным и нитевидным кожистым выростам тела приобретает сходство с водорослями, среди которых живёт. Понятно, какую услугу оказывают подобные приспособления животным в деле избегания врагов.
Споры вокруг мимикрии
В последние годы многие ученые начали сомневаться в надежности такого способа защиты – во всяком случае, подражательного. Дело в том, что маскировка-мимикрия основана в основном на обмане зрения. Но даже насекомоядные птицы ориентируются не только на зрительные образы, но и на запах
Соответственно, если пахнет вкусно, они могут не обратить внимание на то, что палочник выглядит как веточка, и съесть его. Отпугивающие раскраски, по их мнению, более действенны – птица не будет подлетать достаточно близко, чтобы проверить, настоящий ли совиный глаз смотрит на нее с дерева
Мало того, насекомые листотелы, питающиеся листвой, нередко съедают своих сородичей, путая их со своей естественной пищей. А гусеницы, называемые землемерками, бывают срезаны садоводом, перепутавшим их с ростками. Впрочем, обмануть человека куда проще, чем своих природных врагов. Однако из всего сказанного можно сделать вывод, что вопрос, в чем сущность мимикрии, снова остался без ответа.
Дневные бабочки.
В Северной Америке самый яркий пример мимикрии – подражание бабочки Limenitis archippus (ее английское название – viceroy, вице-король) другой бабочке – Danaus plexippus (эту крупную красивую бабочку называют монархом). По окраске они очень сходны, хотя имитатор несколько мельче оригинала и несет на задних крылья «лишнюю» черную дугу. Эта мимикрия ограничивается взрослыми особями (имаго), а гусеницы двух видов совершенно разные. У «оригинала» – гусеницы несут яркий черно-желто-зеленый узор, который смело демонстрируют птицам и другим хищникам. Личинки вида-подражателя, напротив, неброские, крапчатые, внешне напоминающие птичий помет. Таким образом, стадия имаго здесь служит примером мимикрии в узком смысле слова, а гусеница демонстрирует покровительственную окраску.
Мимикрия широко распространена во многих регионах Юго-Восточной Азии и Австралиии. Среди обитающих здесь бабочек данаиды и многие виды парусников обладают неприятным для птиц и других хищников вкусом. Их облик по мере возможности копируют вполне съедобные виды парусников и бабочки других семейств. Более того, иногда защищенные от врагов парусники и данаиды копируют внешность друг друга не менее искусно, чем это делают их беззащитные имитаторы. Аналогичная ситуация наблюдается в тропиках Америки и Африки. Один из классических примеров мимикрии – африканская бабочка Hypolimmas misippus, которая в зависимости от географического района подражает разным видам данаид и, таким образом, сама представлена внешне различающимися формами.
Растения
Аналогичные явления известны и между растениями: так, глухая крапива (Lamium album) из семейства губоцветных по своим листьям чрезвычайно напоминает жгучую крапиву (Urtica dioica), а так как крапива защищена своими жгучими волосками от травоядных животных, то это сходство может служить защитой и глухой крапиве.
Растение псевдопанакс толстолистый (Pseudopanax crassifolius) в молодости обладает маленькими узкими листьями, которые визуально сливаются с лесной подстилкой, а когда ствол подрастает до 3 метров (максимальной высоты ныне вымершей травоядной нелетающей птицы моа), выпускает обычные по форме, цвету и размеру листья.
Конвергенция
Но вместе с этим в последнее время стали известны такие случаи сходства двух отдалённых видов животных, которые отнюдь не подходят к уоллесовскому объяснению этого явления, по которому один вид является подражанием другому в силу большей защищённости второго вида, обманывая этим своих врагов. Таково, например, необыкновенное сходство между двумя европейскими ночными бабочками: Dichonia aprilina и Moma orion, которые, однако, никогда не летают вместе, так как первая летает в мае, вторая — в августе-сентябре. Или, например, замечательное сходство между европейской бабочкой Vanessa prorsa и бабочкой из рода Phycioides, водящейся в Аргентинской республике, при таком географическом распределении этих видов не может быть случаем мимикрии. В общем, мимикрия представляет собой лишь частный случай того явления конвергенции, схождения в развитии, существование которого мы наблюдаем в природе, но ближайшие причины и условия которого нам неизвестны.
