Волшебная эволюция - Ханна Нюборг Стёстад

мышам оценивать расстояние до них: чем дольше задерживается эхо, тем дальше расположен объект. Это дает летучим мышам возможность маневрировать и охотиться в кромешной тьме. Чтобы спастись от голодных хищников, насекомым нужно уворачиваться не от зорких глаз, а от эхолокаторов.

Ночные бабочки быстро отреагировали на эту опасность, развив органы слуха, способные улавливать сигналы летучих мышей. Большинство ночных бабочек слышат благодаря специальной мембране, напоминающей нашу барабанную перепонку. Эта мембрана натянута поверх специальных углублений, расположенных в разных местах у разных видов. Уловив звуки летучей мыши, мембрана начинает вибрировать и посылает в мозг сигнал о том, что приближается крылатый хищник, и бабочка быстро улетает прочь. Появление такого органа слуха сделало ночных бабочек практически неуловимыми, а летучим мышам не оставалось ничего иного, как развить свою способность быстро и ловко летать, так что увернуться от них теперь могли только самые внимательные и стремительные бабочки.

В Аризоне обитает вид ночных бабочек, которому удалось сделать еще один успешный ход в этой гонке вооружений. Бабочка-медведица Bertholdia trigona, как и другие ночные бабочки, способна улавливать издаваемые летучими мышами звуковые волны. Однако еще она умеет издавать свои собственные ультразвуковые щелчки за счет вибрации мембраны, расположенной на брюхе. Приближаясь к объекту, летучая мышь издает сверхбыстрые щелчки, что позволяет бабочке-медведице легко заметить ее. Чем быстрее очередь щелчков, тем больше отражений эха и тем более подробное представление об объекте получает летучая мышь. Бабочка регистрирует эти быстрые сигналы, понимает, что она находится в опасности, и направляет в ответ собственные ультразвуковые щелчки с частотой до четырех с половиной тысяч сигналов в секунду. Сигналы бабочки искажают звуковой ландшафт и запутывают летучую мышь, которая тут же теряет жертву из виду.

Американский биолог Аарон Конкоран давно изучает летучих мышей. Вместе с коллегами он провел поведенческий эксперимент, доказавший, что обычные ночные бабочки попадаются летучим мышам в четыре раза чаще, чем Bertholdia trigona, издающие ультразвуковые щелчки. Очевидно, в гонке вооружений бабочки-медведицы получили явное преимущество. Подопытные летучие мыши Конкорана не заставили ждать ответного удара: после нескольких неудачных заходов они изменили свои настройки эхолокации — количество щелчков и способ отражения звука. Но этой уловки оказалось недостаточно для того, чтобы обойти бабочек-медведиц, которые продолжали успешно глушить локационные сигналы хищников. На сегодняшний день летучие мыши по-прежнему отстают в этом противостоянии; если они хотят научиться ловить бабочек Bertholdia trigona, им придется придумать что-нибудь новенькое.

Некоторые ночные бабочки используют для самообороны менее интенсивные щелчки. Этот защитный механизм призван не дезориентировать летучих мышей, а сообщать им о том, что бабочка ядовитая или просто невкусная. По этой же причине некоторые из них (например, уже известные нам ярко-оранжевые бабочки монархи) имеют насыщенную окраску. На собственном или унаследованном опыте хищники узнают, что эти насекомые гадкие на вкус. Таким образом, за броскую окраску в природе отвечает не только отбор партнеров. К примеру, личинки бабочек покрыты красными и белыми полосками, но спариваются только взрослые бабочки, так что эффектная окраска личинок никак не связана с желанием привлечь партнера. Напротив, яркие полоски сигнализируют: осторожно, личинка ядовитая. Каким же образом появилась подобная предупреждающая окраска?

Ответом может послужить история ужасного листолаза. Несмотря на скромные размеры (всего несколько сантиметров), эта маленькая лягушка входит в число самых ядовитых животных на Земле. Лягушка яркой, зачастую насыщенно-желтой, окраски обитает в Колумбии. В ее кожных железах содержится большое количество опаснейшего яда, батрахотоксина. Попадая в организм человека, батрахотоксин вызывает паралич мышц (в том числе сердечной) и нарушает их связь с мозгом. В одном маленьком ужасном листолазе содержится достаточное количество яда, чтобы убить десять взрослых людей или десять тысяч мышей. Противоядия не существует.

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 окраса — яркая, так чтобы змеи могли легко их узнавать. Со временем змеи все лучше учились отличать ужасного листолаза от остальных лягушек, а листолазы, в свою очередь, развили еще более броскую окраску. И вот перед нами маленькая ядовитая лягушка насыщенного желтого цвета и змеи, умеющие обходить их стороной.

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,