Встреча хищника с одним из этих видов снижает риск нападения на второй
Японские зоологи выяснили, что квазибейтсовская мимикрия, при которой менее защищенный вид подражает более защищенному, выгодна как для имитатора, так и для его модели. Исследователи проводили эксперименты с клопами-хищнецами Sirthenea flavipes, которые могут больно уколоть хищника хоботком, и жуками-бомбардирами Pheropsophus occipitalis jessoensis, способными выбрасывать во врага горячую смесь воды и химикатов. Оказалось, что если хищник имеет опыт взаимодействия с одним из видов этих насекомых, то в дальнейшем он вряд ли нападет на другой. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала PeerJ.
Многие животные защищаются от хищников, подражая ядовитым или хорошо вооруженным существам. Зоологи называют такую стратегию бейтсовской мимикрией. Ее придерживаются, например, безобидные мухи-журчалки (Syrphidae), которые имитируют полосатую окраску пчел и ос. А при мюллеровской мимикрии несколько хорошо вооруженных видов становятся похожими друг на друга. Столкнувшись с одним представителем такого кольца мимикрии хищник впоследствии будет сторониться всех животных со сходной окраской и поведением.
Можно сказать, что в случае бейтсовской мимикрии вид-подражатель паразитирует на модели, в то время как мюллеровская мимикрия выгодна для всех участвующих в ней видов. Однако в эту схему не укладываются примеры так называемой квазибейтсовской мимикрии, когда имитатор может постоять за себя, но вооружен хуже, чем вид, которым он притворяется. Одни авторы считают, что в в таких случаях подражатели паразитируют на моделях, а другие — что они вовлечены с ними во взаимовыгодные отношения.
Японский зоолог Синдзи Сугиура (Shinji Sugiura) из Университета Кобе и его коллега Мисаки Цудзии (Misaki Tsujii) из природоохранной организации Hoshizaki Green Foundation решили разобраться в этом вопросе на примере двух видов насекомых, обитающих на травянистых равнинах Восточной Азии. Первый из них — жук-бомбардир Pheropsophus occipitalis jessoensis, который при нападении хищника выбрасывает из брюшка смесь хинонов и воды, разогретую до ста градусов Цельсия. Второй — клоп-хищнец Sirthenea flavipes. У этого вида нет столь впечатляющего защитного арсенала, как у бомбардира, однако он способен больно уколоть врага острым хоботком. Поскольку бомбардир и хищнец окрашены в похожие черно-оранжевые тона, предполагается, что второй вид подражает первому.
Для проведения экспериментов Сугиура и Цудзии поймали на острове Хонсю 43 взрослых бомбардира и 20 хищнецов, а также 48 чернопятнистых лягушек (Pelophylax nigromaculatus) — последние выступали в качестве хищников. На первом этапе каждую амфибию сажали в отдельный контейнер, предлагали ей жука или клопа и фиксировали реакцию хищника и потенциальной добычи. В общей сложности было проведено 40 тестов, в которых участвовало 40 лягушек и по 20 насекомых каждого вида.
В ходе опытов ни одна лягушка не стала есть предложенных бомбардиров. Лишь пять из них схватили потенциальных жертв ртом, но выплюнули их сразу же после того, как те выбросили горячую жидкость. Десять особей прекратили нападение, едва коснувшись бомбардиров языком (возможно, они почувствовали неприятные на вкус химические вещества на теле жуков), а еще пять полностью проигнорировали насекомых. Защита клопов-хищнецов оказалась менее успешной (p = 0,0471). Пяти лягушкам удалось успешно проглотить этих насекомых, несмотря на нанесенные уколы (однако одна из них после этого умерла). Пять амфибий выплюнули клопов сразу после укола, восемь прекратили нападение, коснувшись их языком, а еще две просто проигнорировали потенциальных жертв.
В следующей серии экспериментов лягушкам, которые в предыдущем испытании столкнулись с бомбардиром, предлагали хищнеца — а их сородичам, которые не стали есть клопа, наоборот, давали жука. В общей сложности на этом этапе в тестах приняли участие 43 амфибии, 43 жука и 17 клопов. Среди 23 лягушек, ранее сталкивавшихся с клопом-хищнецом, только пять решились атаковать бомбардира. А среди 20 их сородичей, которые имели опыт общения с бомбардирами, лишь восемь напали на клопов (но не стали их проглатывать). В целом, опыт взаимодействия с клопом-хищнецом снизил желание лягушек нападать на жуков с 75 до 21,7 процента, а опыт общения с жуком-бомбардиром сократил количество атак на клопов с 91,3 до 40 процентов.
Результаты исследования подтверждают, что клопы-хищнецы S. flavipes защищены от хищников слабее, чем жуки-бомбардиры Ph. occipitalis jessoensis. Однако сходная окраска двух этих видов идет на пользу не только клопам, но и жукам. Лягушки, которые ранее встречались с одним из этих видов насекомых, намного реже атакуют второй. Таким образом, квазибейтсовская мимикрия может быть выгодной и для подражателя, и для его модели (хотя и не в равной степени, поскольку жуки-бомбардиры в целом становятся жертвами лягушек намного реже, чем клопы). Возможно, в кольце мимикрии, которое формируют бомбардир и хищнец, участвуют и другие виды, например, жуки-стафилиниды Ocypus weisei.
Ранее мы рассказывали о другом исследовании, которое провели Синдзи Сугиура и Мисаки Цудзии. Они обнаружили, что самцы одиночных ос Anterhynchium gibbifrons используют для защиты от хищников шипы, растущие около гениталий. Несмотря на то, что эти структуры не выделяют яда, ими можно очень больно уколоть.
Это произойдет из-за утраты местообитаний, если не снизить антропогенное воздействие
Если не ограничить антропогенные выбросы парниковых газов, то при текущих тенденциях землепользования и распределения населения в Европе к 2061–2080 годам 76 процентов видов шмелей лишится 30 процентов площади своих местообитаний. Это поставит их под угрозу вымирания. Такие выводы содержит статья, опубликованная в журнале Nature. В мире более 90 процентов дикорастущих растений и более 75 процентов сельскохозяйственных культур опыляют насекомыми-опылителями. В последние десятилетия их популяциям угрожает потепление климата, загрязнение воздуха, некорректное применение пестицидов, неустойчивое землепользование и ряд других проблем, из-за которых их численность снижается во всем мире. В умеренных и высоких широтах северного полушария главными насекомыми-опылителями выступают шмели, организм которых адаптирован к холодным условиям. Согласно некоторым национальным отчетам (например, бельгийскому и нидерландскому), в Европе уже наблюдается локальное вымирание до четверти видов шмелей. Ученые под руководством Гийома Гисбена (Guillaume Ghisbain) из Брюссельского свободного университета смоделировали, как изменится численность шмелей разных видов в Европе в течение XXI века, используя наборы данных о климате, землепользовании и населении из проекта ISIMIP2b и обучая модели экологических ниш на данных о присутствии и численности шмелей с географической привязкой. Они использовали три сценария социоэкономического развития (SSP 1-2.6; SSP 3-6.0 и SSP 5-8.5), предполагающие низкие, умеренные или высокие антропогенные выбросы парниковых газов соответственно. Авторы исследования пришли к выводу, что даже при существенном ограничении антропогенных выбросов парниковых газов к 2061–2080 годам 32 процента видов шмелей, внесенных МСОП в список «вызывающих наименьшее опасение», потеряют не менее 30 процентов площадей пригодных для их жизни местообитаний. Если же не ограничить эти выбросы, то с потерей почти трети местообитаний столкнется уже 76 процентов видов европейских шмелей. Таким образом, эти виды шмелей окажутся в категории «находящиеся под угрозой исчезновения». Сильнее всего пострадают местообитания шмелей в Бельгии, Германии, северной Франции и Нидерландах, но в целом вся территория Европы ниже 60 градуса северной широты рискует стать малопригодной для обитания шмелей. Рефугиумом для некоторых видов шмелей может стать Фенноскандия, если на ее территории не усилится действие каких-либо неучтенных антропогенных факторов. Подробнее о причинах и последствиях кризиса насекомых-опылителей в биосфере можно прочитать в нашем материале «Проблема жъжъь».