Белизну и пушистость ос-немок не смогли объяснить камуфляжем
Ученые опровергли представление о том, что белый окрас пушистых ос-немок позволяет им мимикрировать под плоды креозотового куста и прятаться от хищников. Оказалось, куст появился в Северной Америке гораздо позже, чем местные немки стали белыми, а спектр отражения его плодов отличается от брюшка ос. Зато белые насекомые нагревались значительно меньше своих оранжевых сородичей — вероятно, окрас является приспособлением к жарким условиям пустыни, пишут ученые в журнале Biology Letters.
Самки ос-немок бескрылы, а их тельце покрыто пушком из густых волосков — из-за этого их называют бархатными муравьями. В пустынях Северной Америки многие немки бледные с черными лапками, а особи трех видов полностью белые. Принято считать, что белое опушение помогает осам мимикрировать под плоды креозотового куста. Однако эти растения родом из Южной Америки, а в Северной они появились относительно недавно, и неясно, действительно ли белые осы-немки эволюционировали, чтобы сливаться с пушистыми плодами, или же у их окраса есть другие функции.
Биологи из США под руководством Джозефа Уилсона (Joseph Wilson) из Университета штата Юта изучили эволюцию и возможные функции белого окраса ос-немок из рода Dasymutilla. Ученые исследовали филогению ос, чтобы узнать, когда те стали белыми, а также измеряли коэффииент отражения брюшек насекомых разных видов и плодов креозотового куста. Кроме того, с помощью компьютерных визуальных моделей ученые оценили, как ос и плоды видят хищники с ди-, три- и тетрахроматическим зрением (всесторонний анализ понадобился из-за того, что экология немок изучена плохо и их хищники точно неизвестны).
Биологи также предположили, что светлый окрас может участвовать в терморегуляции насекомых и помогает им не перегреваться в пустыне. Чтобы проверить эту гипотезу, насекомых разных окрасов (белых и оранжевых) поместили в чашку Петри с песком, нагрели под раскаленной лампой и измерили температуру на поверхности и внутри брюшка.
Исследователи выяснили, что род Dasymutilla появился около 21 миллиона лет назад, а белый окрас впервые развился около шести миллионов лет назад, тогда как креозотовые кусты появились в Северной Америке лишь полтора миллиона лет назад.
Спектры отражения насекомых разных видов оказались похожими и охватывали как ультрафиолетовые волны, так и видимые человеку — а значит, были по-настоящему белыми даже для тех животных, кто воспринимает ультрафиолетовый свет. Зато спектр пушистых плодов отличался и слабо покрывал ультрафиолетовую часть, а визуальные модели показали, что окрас ос и плодов отличается.
Белые осы-немки под раскаленной лампой оставались холоднее, чем их оранжевые сородичи, — как снаружи, так и внутри. Поэтому авторы работы предположили, что белый окрас развился не как защита от хищников, а как приспособление к жарким условиям: американские пустыни, в которых немки эндемичны, становились все суше и жарче, а белые осы активны в самую теплую часть года в самых жарких частях пустынь.
От редактора
В первоначальной версии заметки мы писали, что креозотовый куст «завезли» в Северную Америку полтора миллиона лет назад. Разумеется, в среднем плейстоцене растение распространилось на другой континент естественным путем. Приносим читателям извинения за ошибку.
В этом исследовании широко принятую гипотезу о функциях окраса опровергли и привели доказательства в пользу охлаждающих свойств белого тела. А с зебрами произошло наоборот: одной из самых распространенных гипотез о функциях их окраса была терморегуляционная, но она не нашла подтверждения. Ученые натянули шкуры разных цветов на бочки с водой и выяснили, что серая и белая шкуры охладили их гораздо лучше полосатой.
Алиса Бахарева
Наибольшую активность проявляли вечерницы и складчатогубы
Вечерницы и широкоухие складчатогубы охотятся на ночных бабочек и других насекомых, когда те во время осенних миграций пересекают перевал Буджаруэло в Пиренейских горах. К такому выводу пришли зоологи, проанализировав активность этих существ в данной местности. Как отмечается в статье для журнала Royal Society Open Science, вероятно, вечерницы прилетают на перевал ради охоты за мигрирующими насекомыми или путешествуют вместе с ними, а складчатогубы держатся здесь круглый год и осенью просто получают в свое распоряжение богатый источник пищи. Каждую осень миллионы европейских птиц, летучих мышей и насекомых отправляются на зимовку в Средиземноморье и Африку. Перемещения такого большого количества живых существ привлекают внимание хищников, которые охотятся на крылатых мигрантов. Например, чеглоки Элеоноры (Falco eleonorae), гнездящиеся в Южной Европе и Северной Африке, ловят перелетных птиц и выкармливают ими птенцов, появление которых приурочено к началу осенней миграции. А летучие мыши широкоухие складчатогубы (Tadarida teniotis) в осенние месяцы охотятся на мигрирующих ночных бабочек, что обеспечивает самок этого вида энергией, необходимой, чтобы выносить и выкормить потомство. Кроме того, этот источник корма помогает складчатогубам накопить жир для зимней спячки. Команда зоологов под руководством Карла Уоттона (Karl R. Wotton) из Эксетерского университета решила подробнее изучить взаимоотношения мигрирующих насекомых и летучих мышей. Для этого исследователи отправились на перевал Буджаруэло, который расположен на высоте 2273 метра в Пиренейских горах на границе Франции и Испании. Хотя ширина этого прохода в горном хребте составляет всего 30 метров, осенью через него пролетает огромное количество перелетных птиц и насекомых, следующих на юг. За 90 ночей в сентябре-октябре 2019-2021 года Уоттон и его соавторы с помощью световой ловушки наловили 4187 перелетных насекомых, принадлежащих к 66 видам из четырех отрядов и тринадцати семейств. Из них 90 процентов составили ночные бабочки из семейства совок (Noctuidae), в первую очередь хлопковые совки (Helicoverpa armigera) (31 процент всех особей), желтые полосатые совки (Mythimna vitellina) (21 процент) и большие ленточные совки (Noctua pronuba) (12 процентов). В более теплые ночи через перевал Буджаруэло летело больше насекомых, а при сильном ветре и осадках меньше. При этом особенно активной миграция была, когда дул встречный юго-западный ветер, который мешал насекомым подняться над вершинами гор и заставлял их лететь через перевал. Активность летучих мышей на перевале Буджаруэло Уоттон с коллегами изучали в сентябре 2019 года. Для этого исследователи установили здесь автоматический детектор ультразвуковых сигналов рукокрылых. За время работы устройство записало 463511 сигналов, принадлежащих семи-восьми видам летучих мышей. Наибольшую активность на перевале проявляли представители четырех-пяти видов: малые или рыжие вечерницы (Nyctalus leisleri / noctula) (два этих вида трудно различить по эхолокационным сигналам), широкоухие складчатогубы, европейские широкоушки (Barbastella barbastellus) и нетопыри-карлики (Pipistrellus pipistrellus). При этом активность вечерниц была в 2,5 раза выше, чем у следующих за ними складчатогубов. По словам исследователей, вечерницы и складчатогубы были более активны в ночи, когда через Буджаруэло летело больше насекомых (p < 0,0005). В частности, максимальное количество сигналов вечерниц было отмечено в ночи с особенно высокой численностью шестиногих мигрантов. Учитывая, что детектор несколько раз записывал звуки, которые вечерницы и складчатогубы издают во время охоты, они, несомненно, ловили и поедали насекомых. Для широкоушек и нетопырей-карликов выявить корреляцию между их активностью и численностью насекомых не удалось. Погодные условия на перевале почти не влияли на рукокрылых. Однако все их виды вели себя активнее при юго-западном ветре, а нетопыри — еще и при низкой скорости ветра. Уоттон и его соавторы отмечают, что среди четырех-пяти видов летучих мышей, которые проявляли наибольшую активность на перевале Буджаруэло, осенние перелеты совершают только вечерницы обоих видов и нетопыри-карлики. Возможно, вечерницы ради охоты на насекомых останавливаются на перевале во время миграций или специально прилетают сюда подкрепиться, отклоняясь при этом от маршрута. Согласно другой версии, эти летучие мыши летят на юг вместе с потоком насекомых, время от времени поедая их без отрыва от миграции. Если верна вторая гипотеза, то это первый пример рукокрылых, которые мигрируют вместе с насекомыми, на которых охотятся. А вот нетопыри-карлики просто мигрируют через перевал без какой-либо зависимости от перелетных насекомых. Широкоухие складчатогубы и европейские широкоушки считаются оседлыми видами. При этом, как уже упоминалось выше, осенью складчатогубы часто охотятся на перелетных совок. Вероятно, представители данного вида не прилетают на перевал Буджаруэло специально ради охоты на мигрирующих насекомых, а живут здесь постоянно и в осенние месяцы просто получают доступ к богатому источнику пищи. Авторы предполагают, что складчатогубы ловят насекомых не только в самом перевале, но и на более значительных высотах, куда они легко способны подняться. Что касается широкоушек, то они охотятся исключительно под пологом леса, поэтому, скорее всего, посещают перевал, чтобы перебраться из одного лесного массива в другой или поискать место для зимовки. Европейские летучие мыши — не единственные млекопитающие, благополучие которых зависит от мигрирующих ночных бабочек. Например, горные кускусы (Burramys parvus) из Австралии охотятся на совок богонг (Agrotis infusa), которые составляют до трети их рациона. Однако в 2017-2019 годах численность этих бабочек резко упала из-за жары и засухи. Из-за этого самкам кускусов в течение нескольких лет было трудно вывести потомство. К счастью, затем последовала череда влажных лет, что позволило совкам частично отыграть потери численности.