Расположение рожек на головах гадюк связали со средой обитания
Герпетологи выяснили, что расположение рожек на головах гадюковых змей зависит от среды их обитания. Наземные лесные виды обзаводятся выростами на носу, а их родственники, населяющие древесные кроны и открытую местность, чаще щеголяют рожками над глазами. Судя по всему, подобные структуры облегчают змеям охоту, делая их головы менее заметными для добычи. При этом для маскировки на лесной подстилке лучше подходят рожки на конце носа, а на ветвях деревьях, среди скал и на песке эффективнее работают рожки над глазами. Препринт исследования выложен на сайте bioRxiv.
Головы некоторых рептилий украшены причудливыми выростами, напоминающими рога или шипы. Такие структуры могут выполнять различные функции. Например, рога хамелеонов — это турнирное оружие, которое самцы используют при выяснении отношений с соперниками. Шипастые воротники жабовидных ящериц (Phrynosoma) помогают им защищаться от хищников. А носовые выросты, характерные для ряда видов ящериц, делают их маскировку под растения более убедительной — либо служат для привлечения партнеров.
Змеи тоже бывают рогатыми. Большинство таких видов принадлежит к семейству гадюковых (Viperidae) (хотя рогатые представители есть и в других группах). У них заостренные чешуйки, похожие на рожки, могут расти над глазами или на носу. Зачем змеям нужны эти выросты, пока остается неясным. Согласно наиболее популярным гипотезам, они помогают найти партнера для размножения, защищают глаза во время охоты или движения, служат частью камуфляжа или даже привлекают добычу. Выбрать единственное объяснение непросто, ведь рожки гадюковых змей очень многообразны по форме и встречаются у видов из самых разных местообитаний, от песчаных и каменистых пустынь до подстилки и крон тропического леса.
Герпетологи Тео Бюссау (Theo Busschau) и Стефан Буассино (Stephane Boissinot) из Нью-Йоркского университета в Абу-Даби предположили, что расположение, форма и размер гадючьих рожек зависят от экологических предпочтений отдельных видов. Чтобы проверить данную идею, исследователи собрали данные о 263 видах из семейства Viperidae. Для каждого вида авторы отмечали, есть ли у него рожки (и если да, то какие они), в каком биотопе он обитает и на какую добычу охотится. Кроме того, были учтены родственные связи в семействе гадюковых.
Обладателями рожек оказались 35 видов из числа включенных в анализ. У 21 из них заостренные выросты расположены над глазами, а у 14 — на носу. Кроме того, у 33 видов на морде растут ярко выраженные гребни или притупленные выступы (иногда в дополнение к рожкам). В общей сложности же авторам удалось выявить 59 видов гадюковых змей с какими-либо рожками, выростами, гребнями и выступами на голове.
Филогенетический анализ показал, что гадюковые змеи независимо приобретали рожки над глазами по крайней мере 14 раз, а рожки на носу — 11 раз. Если вместе учитывать рожки и менее выраженные гребни и выступы, то какие-либо структуры над глазами независимо возникали 12 раз. Столько же раз гадюковые змеи приобретали носовые структуры. Судя по всему, у общего предка семейства не было рожек или других выростов на морде. У некоторых из его потомков независимо появились структуры среднего размера, которые в отдельных случаях дали начало полноценным рожкам. Интересно, что в редких случаях рогатые или украшенные менее выраженными выступами змеи возвращались в безрогое состояние.
Первая попытка связать наличие и расположение змеиных рожек с экологическими предпочтениями разных видов оказалась не слишком удачной. Однако когда авторы удалили из анализа древесные виды и ограничились наземными, оказалось, что гадюковые змеи с рожками на носу чаще встречаются среди лесной подстилки, а виды с рожками над глазами предпочитают кустарниковые заросли, скальные участки и пустыни. Из 14 видов, обладающих рожками на носу, 13 обитают в лесной подстилке. Напротив, среди 21 вида с рожками над глазами здесь живет только один вид. Остальные населяют скалистую местность, кустарники и пустыни, а отдельные виды также встречаются в кронах деревьев.
Четкой связи между рационом змей и расположением их рожек найти не удалось. Большинство видов с рожками на носу замечены в охоте на амфибий, а среди видов с рожками на глазах таких лишь около трети. Тем не менее, эта закономерность, скорее всего, связана с тем, что в лесах, где живут гадюки с назальными выростами, обитает значительно больше лягушек и жаб, чем среди скал и в пустынях.
Учитывая выявленную связь между расположением рожек и местом обитания их обладателей (а также неоднократное и независимое происхождение рожек), исследователи предполагают, что эти структуры в основном служат для маскировки. Например, вырост на кончике морды меняет очертания змеиной головы и делает ее менее заметной для потенциальной добычи на фоне опавших листьев и веточек. Неудивительно, что многие гадюковые змеи, обитающие в лесной подстилке, обзавелись рожками на носу.
Напротив, змеи из открытой местности, которые охотятся в светлое время суток, поджидают жертв, спрятавшись среди камней, песка или скудной растительности. Для маскировки им лучше подходят рожки над глазами, которые искажают силуэт головы и отвлекают внимание от глаз. Аналогичный механизм может быть полезен и для видов, которые затаиваются среди ветвей деревьев.
Некоторые змеи настолько преуспели в маскировке, что успешно скрываются даже от герпетологов. Согласно недавнему исследованию, около двадцати процентов всех видов змей не запечатлены ни на одной фотографии. Больше всего видов, не представленных на фотографиях, среди слепозмеек — мелких роющих рептилий, которых трудно найти и идентифицировать.
Сергей Коленов
Однако они чуть чаще обращали внимание на крики собственного потомства и на крики детенышей низкоранговых самок
Приматологи из Германии и Индонезии исследовали реакцию самцов промискуитетных хохлатых макаков на крики детенышей. Выяснилось, что самцы этого вида в целом не склонны к заботе о потомстве, нечасто реагируют на такие крики и вмешиваются в конфликт. Однако это случается чаще, если кричит их собственный детеныш, детеныш самки, с которой самец в дружеских отношениях или детеныш низкоранговой самки. Вероятно, самцы способны отличать своих детенышей или помогать тем, кому в самом деле требуется помощь. Результаты опубликованы в International Journal of Primatology. Хохлатые макаки (Macaca nigra) живут на острове Сулавеси в группах, состоящих из несколько самок и меньшего количества самцов. Как и многие приматы, они ведут промискуитетный образ жизни, поэтому самцы не могут быть уверены в своем отцовстве. Любая форма отцовской заботы у этого вида вероятнее всего будет ограничена определенными ситуациями, однако она может иметь место, поскольку детская смертность среди хохлатых макаков высокая. Одно из предыдущих исследований Дафны Керхоас (Daphne Kerhoas) из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка и ее коллег показало, что самцы хохлатых макаков иногда формируют с детенышами что-то вроде дружеской диады и проводят друг с другом больше времени. Однако выяснилось, что эту связь лучше объясняет не отцовство самцов, а их дружба с матерью детеныша. Вероятно, это увеличивает вероятность спариваться с этой самкой в дальнейшем. Теперь Керхоас с коллегами из Германии и Индонезии исследовала, как самцы хохлатых макаков реагируют на крики детенышей, которые те издают во время конфликтов с другими самцами и самками или — что случается реже — с другими детенышами. В таких ситуациях детенышам может быть нужна помощь прямо сейчас, и самцы должны быть заинтересованы в сохранении своего потомства, если, конечно, они способны его отличать на слух. Тогда самцы могут мирно вмешиваться в конфликт. Если же свое потомство они не отличают, по крайней мере они могут стремиться сберечь потомство самок, с которыми планируют спариваться. Ученые наблюдали за тремя группами приматов, живущими в заповеднике Тангкоко (Сулавеси, Индонезия). В каждой группе было от 13 до 25 размножающихся самок и от 4 до 11 взрослых самцов. Детенышей во всех группах было 35, но 5 из них не дожили до года. Исследователи также фиксировали, как часто самцы взаимодействуют с самками, чтобы понять, находятся ли они в дружеских отношениях. Для всех детенышей ученые определили наиболее вероятного отца с помощью анализа ДНК из фекалий. Самцы реагировали на крики детенышей не очень часто: из 2637 зафиксированных криков только 314 привлекли самцов (около 12 процентов всех случаев). Чаще всего на крик детеныша реагировал один самец (275 случаев), реже — двое (37 случаев) и в двух случаях — трое самцов. На крики собственного потомства самцы обращали внимание несколько чаще — с вероятностью 2,4 процента против 1,6 процента. Также они реагировали чаще, если детеныш был их другом (2,7 процента против 1,8), или если их другом была мать детеныша (2,4 процента против 1,8). Самцы охотнее отзывались на крики детенышей низкоранговых самок (2,2 процента против 1), которые более уязвимы. Также влиял ранг самого самца — высокоранговые особи отзывались с вероятностью в 2,1 процента, а макаки с самым низким рангом — с вероятностью 1,5 процента. А вот присутствие матери никак не повлияло на реакцию самцов. Полученные данные авторы рекомендуют интерпретировать осторожно. Вероятно, самцы могут распознавать свое потомство — основываясь на своем ранге (альфа-самец оплодотворяет большинство самок в группе), на том, как часто они спаривались с их матерью или на внешних признаках. Если так, то можно предположить ограниченную отцовскую заботу у этих приматов, направленную в основном на то, чтобы детеныши выжили. Не исключено, что они ошибочно принимают детенышей за своих. То, что самцы в целом нечасто отзываются на крики детенышей и вмешиваются в конфликт, может объясняться тем, что они оценивают свои риски: низкоранговый самец может просто не захотеть вступать в потенциальный конфликт с другим самцом. Еще возможно, что самцам просто не хватает времени (учитывая то, что один самец может быть отцом сразу многих детенышей), или самцы и детеныши не получают никакой выгоды от отцовской заботы на постоянной основе. Ранее ученые выяснили, что самцы шимпанзе, которые тоже не формируют моногамных пар, проявляют отцовскую заботу и проводят со своими детенышами больше времени, чем с другими, до тех пор, пока тем не исполняется полтора-два года. А вот самцы мармозеток активно заботятся о потомстве — и это помогает детенышам выживать.