Многообразие расцветок оказалось универсальной защитой животных от вымирания
Чем больше вариантов окраса у представителей конкретного вида, тем ниже риск вымирания этого вида и шире диапазон климатических условий, в которых он может жить. Это верно даже для таких эволюционно далеких друг от друга групп, как равнокрылые стрекозы, бабочки-желтушки и позвоночные, выяснили японские ученые. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Biology Letters.
Окрас животного влияет на то, насколько он заметен в окружающей среде, как его воспринимают представители противоположного пола и на многое другое. Особи разных расцветок выбирают неодинаковые экологические стратегии, и потребности у них тоже могут различаться. В теории, чем шире набор допустимых экологических ниш вида, тем выше его устойчивость к вымиранию. На практике это подтвердили для птиц, но насколько тот же принцип применим к другим систематическим категориям, было не вполне ясно.
Судзуки Нориюки (Suzuki Noriyuki) из Университета Коти и Юма Такахаси (Yuma Takahashi) из Университета Тиба собрали данные по 93 видам равнокрылых стрекоз (главным образом роды Ischnura, Coenagrion и Enallagma), 83 видам бабочек рода Colias и 487 видам позвоночных животных (71 вид рыб, 73 вида амфибий, 156 видов рептилий, 145 видов птиц и 155 видов млекопитающих).
Биологи учитывали наличие или отсутствие различных вариантов окраски для каждого вида, диапазон климатических условий, в которых он может обитать (по минимальной и максимальной широте, на которой он встречается), его численность и тенденцию изменения этой численности (растет, падает или стабильна). Для позвоночных также отмечали, теплокровны они или холоднокровны, несут яйца либо икру или рождают живых детенышей. Для бабочек учитывали размах их крыльев, так как в предыдущих исследованиях было показано, что этот параметр влияет на вероятность вымирания вида у насекомых.
Выяснилось, что виды, у которых наблюдается полимфоризм окраски, в целом имеют более широкие ареалы и более низкий риск вымирания — если судить по диапазону широт, где эти животные встречаются, и по современной тенденции изменения их численности. В новом исследовании это оказалось верно не только для позвоночных, но и для стрекоз, и для бабочек. Полученные данные свидетельствуют в пользу того, что разнообразие вариантов расцветок позволяет виду полнее использовать имеющиеся ресурсы и за счет этого лучше противостоять неблагоприятным факторам — и эта закономерность, видимо, универсальна.
Окрас животного определяется множеством генов, а каждый ген может контролировать несколько на первый взгляд не связанных процессов. Поэтому лабрадоры с шерстью шоколадного цвета живут меньше других, а красные маленькие древолазы (это амфибии) агрессивнее зеленых представителей того же вида.
Светлана Ястребова
Изучать на них магниторецепцию не получится
Исследователи из Великобритании и Германии на протяжении шести лет воздействовали суммарно почти на сто тысяч дрозофил магнитным полем и выяснили, что они не меняют свое поведение под действием этого поля и в целом никак на него не реагируют. Это опровергло результаты предыдущих экспериментов, где чувствительность мух к магнитному полю была доказана, — прошлые результаты ученые посчитали ложноположительными. Работа опубликована в Nature. Некоторые животные обладают магниторецепцией — например, перелетные певчие птицы мигрируют в основном по ночам и ориентируются по магнитному полю земли. Точно не ясно, как работает их внутренний компас, но основная гипотеза такая: в сетчатке из глаз есть криптохромы — светочуствительные белки, которые реагируют на магнитное поле, а в мозге — нейроны, которые обрабатывают информацию, поступающую с магниторецепторов сетчатки. Такую же способность ученые обнаружили и у летучих мышей. По некоторым данным, магнитное поле чувствуют и плодовые мушки дрозофилы (Drosophila). Криптохромы из их сетчатки реагировали на магнитное поле в экспериментах in vitro, а в других исследованиях [1, 2, 3] под действием магнитного поля их поведение менялось. Поэтому мух иногда используют как модельный организм, чтобы изучать магниторецепцию: геном дрозофил можно редактировать, и эксперименты над ними ставить проще, чем над птицами. Марко Бассетто (Marco Bassetto) из Ольденбургского университета имени Карла фон Осецкого и его коллеги из Великобритании и Германии решили проверить, на самом ли деле дрозофилы чувствительны к магнитному полю. Они воспроизвели несколько экспериментов на гораздо большей выборке и в более контролируемых условиях. Сначала они запустили мух в Т-образный лабиринт, к одному из рукавов которого было приложено магнитное поле с индукцией около 500 микротесла. Установку разместили в электромагнитно-экранированной камере в деревянном здании — в итоге фоновые радиочастотные поля сильно ослаблялись и не должны были повлиять на эксперимент. Дрозофил тестировали группами по 100 особей; предполагалось, что наивные мухи будут избегать рукава с магнитным полем (как это было в ранних экспериментах), а если научить их ассоциировать поле с наградой в виде сахарозы, то они станут предпочитать этот рукав. Однако ничего из этого не подтвердилось: и наивные, и обученные дрозофилы выбирали оба рукава с одинаковой частотой. А вот в контрольных экспериментах мухам удалось связать награду и запах. Всего ученые провели почти 1000 тестов и протестировали таким образом 97650 мух. Затем они поместили дрозофил в вертикальные пластиковые трубки, помещенные между двойными катушками. К одной из трубок было приложено магнитное поле с индукцией 500 микротесла, а к другой — нет. В таких трубках мухи обычно поднимаются, сопротивляясь земному притяжению, — это называется отрицательным геотаксисом (личинки некоторых насекомых, напротив, стремятся вниз, к земле). В предыдущих исследованиях под действием тусклого синего цвета и магнитного поля мухи поднимались медленнее. Здесь же ученые не обнаружили никакой разницы в скорости подъема мух в зависимости от наличия магнитного поля. Однако, как и в раннем эксперименте, под действием красного цвета дрозофилы поднимались медленнее, чем под действием синего (магнитное поле все еще не влияло). Затем ученые усовершенствовали экспериментальную установку и проверили в ней магнитные поля 0,90, 220 и 300 микротесла. Однако и тогда магнитное поле не влияло на скорость подъема насекомых. В предыдущих исследованиях также сообщалось, что магниточувствительность мух проявляется под действием более коротких волн света. Авторы проверили и это, но и здесь дрозофилы никак не реагировали. Авторы заключили, что дрозофилы, судя по всему, не способны ощущать магнитные поля околоземной силы (ниже 500 микротесла). А статистический анализ показал, что результаты ранних экспериментов были, вероятнее всего, ложноположительными: на это указывают небольшие выборки и низкая статистическая мощность. Таким образом, изучать магниторецепцию лучше на ночных мигрирующих певчих птицах. А ранее исследователи из Канады и США выяснили, что нейроны птиц, реагирующие на магнитное поле, активны только во время миграции. Во время ночного отдыха их активность снижается.