Эволюция на крыльях мотылька
По способам, которые американские мотыльки используют для защиты от хищников, можно как по книге прочесть историю их специализации. Генетические исследования в точности подтвердили путь эволюции насекомых. В книге нашлась и чистая страница – специализация белого мотылька может пойти в любом направлении. Возникновению теории эволюции мы во многом обязаны формам клюва галапагосских вьюрков, озадачивших Дарвина более полутора веков назад. Тем не менее, принципы положительного и отрицательного естественного отбора гораздо чётче прослеживаются на примере пар хищник – жертва. Даже немного странно, что за миллионы лет противостояния ни у одного из видов «добычи» не появились глаза на затылке, давшие бы неоспоримое преимущество перед остальными. Зато природа смогла максимально проявить свою фантазию в создании разнообразных средств защиты и маскировки. Упитанные североамериканские мотыльки настолько беззащитны, что за ними охотятся как птицы, так и летучие мыши. Ситуация осложняется тем, что эти группы хищников не только предпочитают разное время суток, но и используют совершенно разные органы чувств.
Тигровые мотыльки научились обманывать и тех, и других. Поскольку мелким насекомым обычно нечего противопоставить скорости и силе своих загонщиков, то приходится изощряться в умении прятаться, скрываться, а может быть, даже запугивать, подражая ядовитым видам. Мари Нидам и Джон Рэтклифф, проанализировавшие в опубликованной в Nature работе поведение и способности 26 канадских видов мотыльков, обнаружили группы, находящиеся, в некотором смысле, на разных ступенях эволюции. Среди инструментов, разделенных между видами: ультразвуковые волны высокочастотного диапазона, различаемого летучими мышами, агрессивная окраска, отпугивающая птиц, и, наоборот, скромная палитра, позволяющая спрятаться даже ярким солнечным днем. Каждый из видов выбрал свою стратегическую схему: от кого прятаться и кого отпугивать.
В большинстве случаев если мотылек был ярко окрашен, что имитировало угрозу для птиц, он предпочитал «молчать» в ультразвуковом диапазоне. Если же его окраска была низкоконтрастной, то сонограмма, регистрируемая учеными, оказывалась весьма впечатляющей, покрывая частоты от 50 до 100 кГц, хорошо различимые летучими мышами. Соответственно выбранной стратегии, виды использовали и время суток и даже время года: отпугивающие птиц мотыльки проявляли активность днем и в начале сезона, а устрашающие мышей выходили на поиски пропитания в конце сезона и предпочтительно по ночам. Восстановив родственные связи этих 26 видов с помощью генетического анализа митохондриальной ДНК, ученые обнаружили, что в каждой группе, состоящей из 3–5 видов, акцент сделан на того или иного хищника. А «между ними» – в некотором смысле, на более низкой ступени эволюции и специализации – располагаются мотыльки, умеющие и то, и другое. При этом есть как виды, отпугивающие птиц окраской, а летучих мышей – ультразвуком, так и мотыльки, прячущиеся от обоих хищников.
Способность насекомых генерировать высокочастотные сигналы стала отдельным объектом для пристального изучения. Вне зависимости от дневного или ночного образа жизни и своих способностей мотыльки не использовали это умение весной, когда мыши практически не активны. Кроме того, ученые обнаружили только одну группу, обладающую средними способностями к ультразвуку: все остальные издавали либо сложные, многополосные «трели», действительно распознаваемые мышами, или же не звучали совсем. Кстати, одиночные полосы на сонограммах оказались характерны для белых мотыльков, вообще ставших исключением из всех описанных закономерностей. Белизна этого вида символична – для его дальнейшей специализации есть не только эволюционный карт-бланш, но и все необходимые возможности.
