Замазанные краской глаза не помешали гусеницам сменить окрас

Для цветовой мимикрии под окружающую среду гусеницы березовой пяденицы (Biston betularia) используют фоторецепцию вне собственной зрительной системы: притворяться веточками разных цветов они могут и с «завязанными» глазами. Это выяснили европейские ученые, которые оценили способность гусениц менять цвет с замазанными черной краской оцеллиями (простыми глазкáми): мимикрия удалась им так же просто, как и при доступных зрительных подсказках. В статье, опубликованной в Nature Communications Biology, авторы пишут, что это первое доказательство использования фоторецепции вне зрительной системы для мимикрии среди членистоногих.

Безопасность животного во многом обеспечивает его умение прятаться. Выстраивается оно в ходе основного эволюционного процесса — естественного отбора: выживают наиболее эффективные в маскировке организмы. При этом для некоторых видов также важна способность быстро адаптироваться к изменчивости собственной среды обитания: классический пример — это заяц-беляк, шерсть которого светлеет при осенне-зимней линьке, что позволяет ему эффективно скрываться от хищников в снегах.

Яркий пример цветового камуфляжа среди членистоногих — бабочка березовая пяденица. Полиморфизм в окрасе тела у особей этого вида зависит от окраса деревьев в их среде обитания: обычно они белые в мелкую черную крапинку — под цвет деревьев и лишайников, на которых они обычно обитают. Часто встречаются и пяденицы более темного окраса — в тех случаях, когда деревья в их месте обитания темнее. Интереснее, однако, их способность к мимикрии на стадии гусеницы: в отличие от стабильной адаптации окраса на стадии бабочки, гусеницы березовой пяденицы умеют динамично менять свой окрас в зависимости от цвета окружающей среды, эффективно притворяясь веточками деревьев. До сих пор, однако, неизвестно, как именно гусеницы этого вида выбирают необходимый им для камуфляжа цвет: с помощью зрительных подсказок или же фоторецепторов, находящихся вне их глазков, на теле.

Разобраться в этом решили биологи под руководством Илика Саккери (Ilik Saccheri) из Ливерпульского университета. Для исследования они отобрали 321 гусеницу березовой пяденицы: оцеллии (простые глазки членистоногих с одной линзой) части из них закрасили черной акриловой краской, обеспечивая полную зрительную слепоту. Каждую гусеницу посадили на деревянную палочку, окрашенную белой, черной, зеленой или коричневой краской. 

Гусеницы с закрытыми и открытыми глазами одинаково эффективно изменили свой окрас под цвет палочек, на которых их держали. Это было заметно не только человеческому глазу, но и при более объективной оценке: для этого «зеленость» каждой гусеницы оценили с помощью компьютерной модели, которая симулирует ответ на зрительный стимул фоторецепторов глаз хищной птицы обыкновенной лазоревки.

Интересно, что после смены окраса гусеницы даже с замазанными оцеллиями при переносе к другим палочками выбирали ту, которая подходила под их окрас: в среднем 75-80 процентов коричневых гусениц выбирали коричневые палочки, а 70-80 процентов зеленых гусениц — зеленые.

Ученые пришли к выводу, что для смены окраса гусеницы березовой пяденицы могут пользоваться внезрительной (то есть происходящей вне зрительной системы) фоторецепцией: другими словами, на их теле есть рецепторы, которые реагируют на окружающую среду, позволяя им менять окрас. Это подтвердил анализ экспрессии генов гусеницы: в эпидермисе их тел вне головы ученые обнаружили светочувствительные рецепторы опсины.

Интересно, что в предыдущих экспериментах (например, с участием индийских палочников) членистоногие меняли окрас под цвет краски, которую использовали для замазывания их глазков. Авторам новой работы, таким образом, удалось получить первое доказательство того, что для цветового камуфляжа представители этого типа могут пользоваться и фоторецепцией вне зрительной системы.

Цветовой камуфляж под окружающую среду — один из самых распространенных способов мимикрии. А вот некоторые виды идут дальше и даже выдают себя за другие живые организмы: наблюдается такая способность, кстати, не только у членистоногих, но также и, например, у птиц и рептилий. Проверить, хорошо ли вы определите обманщика в естественной среде обитания, вы можете с помощью нашего теста «Шоу двойников».

Елизавета Ивтушок