Секрет крыльев бабочек: чем ярче они, тем сложнее их поймать

АЛЬМЕРИЯ. — Хамелеоны, осьминоги и военные меняют свой цвет в соответствии с окружающей средой, чтобы замаскироваться (крипсис, как это называют биологи). Исследование, опубликованное в журнале «Nature» — флагмане передовой науки, — указывает на то, что бабочки используют радикально иную стратегию защиты: чем ярче их крылья, чем насыщеннее цвета и чем контрастнее узоры, тем сложнее им добыть добычу хищникам. Анализ крыльев сотен этих чешуекрылых показывает, что, когда они взлетают, то, что делает этих насекомых красивыми в глазах людей, вызывает у птиц, которые их поедают, оптические иллюзии, сбивающие их с толку. Это исследование поможет объяснить огромное разнообразие форм и узоров, которыми они обладают. «Для глаз очень просто уловить движение, но существуют всевозможные оптические иллюзии, которые могут помешать этому процессу», — отмечает Джолион Тросьянко, эколог из Университета Эксетера (Великобритания) и старший автор исследования, цель которого — объяснить, почему крылья бабочек выглядят именно так. Тросьянко, специализирующийся на экологии зрения животных, использует для объяснения эту оптическую иллюзию, создаваемую цветными столбами, типичными для парикмахерских в англоязычных странах, где диагональные полосы, смещающиеся в стороны, кажутся движущимися вверх или вниз. «Крылья бабочек используют разнообразное сочетание стратегий для изменения визуального восприятия движения», — пишет он в электронном письме. «Исследователи собрали все узоры и цветовые комбинации, используемые 397 видами бабочек, обитающих в Европе. Многих из них снимали во время полёта с помощью высокоскоростных камер, способных фиксировать более 2000 кадров в секунду. Опираясь на предыдущие исследования, они создали искусственный глаз (компьютерную модель) зрения синицы обыкновенной — вида мелкой птицы (отряда воробьиных), которая питается личинками и гусеницами бабочек, но редко — взрослыми особями. «Птицы обычно воспринимают мигающие стимулы примерно в два раза быстрее, чем люди», — напоминает Тросьянко. Они заметили, что искусственный глаз путался в скорости и реальном положении чешуекрылых. «На определённых фазах взмаха крыльев полосы и края крыльев создают боковые эффекты типа «парикмахерского столба» [с синими, белыми и красными полосами, движущимися по спирали]», — поясняет исследователь из британского университета. При взмахах крыльев неравномерная скорость взмахов приводит к тому, что их узоры — как, по-видимому, происходит с полосками у зебр или контрастом белого и чёрного у панд — изменяют то, как их воспринимают. Кроме того, бабочки редко летят по прямой, постоянно меняя направление полёта. «В совокупности эти эффекты создают обманчивые сигналы движения: они максимально усиливают видимость ложного нисходящего движения и скрывают истинное восходящее движение», — объясняет Тросьянко. «До сих пор среди биологов, изучающих бабочек, — лепидоптерологов — не было единого мнения о функции столь ярких крыльев с разнообразными узорами. Выдвигались — и некоторые из них были подтверждены — такие гипотезы, как возможность распознавания сородичей, использование в качестве сексуального сигнала, регулирование поступления солнечного света для контроля температуры тела, маскировка или предупреждение: многие тропические виды своими яркими цветами сигнализируют о своей ядовитости. В данном исследовании выдвигается ещё одна версия, которая, как подчеркивают авторы, не опровергает остальные: крылья бабочек сбивают с толку их хищников, поскольку во время полёта искажают их контуры, положение и направление полёта. «Чтобы подтвердить свою гипотезу, они разработали игру, напоминающую психотехнические тесты для получения водительских прав. На сенсорном экране в определённый момент появлялась бабочка, чьи цвета, узоры и манера полёта были основаны на реальных бабочках. Сотня добровольцев должна была попытаться «поймать» её. Каждый из них делал по 30 попыток (всего 3000 попыток). Дело было не в том, попадали они в цель или нет, а в том, насколько близко к бабочке находился клик и в какой части её тела он приходился. В большинстве случаев они не поймали её, а если и поймали, то не поразили жизненно важные органы». «Множество видов птиц приспособилось к охоте на различных насекомых в полёте: соколы ловят стрекоз, щурок — пчёл, а мухоловы и многие другие виды — мух и других насекомых. Некоторые, такие как козодои и определенные виды сов, даже развили способность ловить мотыльков в полёте ночью, полагаясь на зрение. Однако редко можно увидеть, как птица успешно ловит бабочку в полёте», — отмечает Тросьянко. «Бабочки чрезвычайно яркие и, пожалуй, относятся к числу самых заметных животных. Как говорит Джордж Хэнкок, также из Эксетерского университета и первый автор исследования, «может показаться странным, что бабочка эволюционировала до такой степени, что стала столь заметной, особенно с учётом того, что очень немногие европейские виды ядовиты или неприятны на вкус». Но он добавляет: «Наше исследование показывает огромное разнообразие узоров, которые бабочки могут использовать для создания иллюзий, сбивающих с толку хищников». Йерай Монастерио, президент Испанской ассоциации по защите бабочек и их среды обитания (Zerynthia), высказывает некоторые возражения по поводу результатов этого исследования. Во-первых, «речь идет о теоретическом исследовании; его ещё предстоит проверить в реальных условиях». Авторы уже объявили, что собираются разработать эксперименты, которые позволят сопоставить их наблюдения с реальным поведением потенциальных хищников. Монастерио напоминает, что спектр защитных механизмов не ограничивается лишь цветами или узорами: «Например, у макаона и других видов задние крылья напоминают антенны на голове; таким образом они сбивают хищника с толку, заставляя его заблуждаться относительно того, где именно находится голова». Кроме того, глазки и другие узоры побуждают хищника нападать на нежизненно важные части тела. «Такое разнообразие защитных стратегий, вероятно, обусловлено важной ролью, которую играют бабочки, и эта роль заключается не в том, чтобы быть опылителями, а в том, чтобы «служить пищей для многих других животных», — утверждает Монастерио. По его мнению, за 100 миллионов лет своего существования на планете бабочки были вынуждены развивать все эти цвета, узоры и обманные приёмы, «чтобы не стать чьей-то добычей». «© Все права на публикацию на всех языках мира защищены издательством Ediciones EL PAÍS, S.L.U.».