Почему гусеницам нужна экстремальная маскировка
Для насекомоядных птиц, мелких млекопитающих и ящериц гусеница служит идеальной добычей. Ее тело состоит преимущественно из питательных белков и жидкости, в нем нет твердого хитинового скелета, а скорость передвижения исчисляется сантиметрами в минуту. В дикой природе до стадии куколки доживает лишь малая часть кладки, по оценкам биологов часто менее пяти процентов особей. Основную массу личинок истребляют синицы, славки, дрозды и хищные осы.
В ходе естественного отбора выживали те особи, чье строение и окраска затрудняли обнаружение либо вызывали у птицы врожденную реакцию избегания. За миллионы лет эволюции эти признаки закрепились генетически, сформировав два базовых механизма защиты. Первый называют крипсисом, или покровительственной окраской и формой. Второй механизм относится к мимикрии, когда беззащитное существо копирует облик конкретного ядовитого, агрессивного или несъедобного объекта.
Как работает маскировка под веточки
Маскировка под сучки и побеги деревьев называется фитомимикрией. Самый известный пример показывают гусеницы бабочек из семейства пядениц (Geometridae). Если взглянуть на такую гусеницу на ветке березы или дуба, различить ее форму без специального поиска практически невозможно.
Для правдоподобного превращения в сучок личинке требуется целый комплекс морфологических и поведенческих признаков:
- Особое строение тела с редуцированными средними брюшными ножками заставляет гусеницу передвигаться петлеобразно, а в момент покоя вытягиваться прямо.
- Мощная мускулатура брюшных ложноножек позволяет удерживать тело под острым углом к ветке часами без признаков усталости.
- Окраска кутикулы детально воспроизводит цвет и фактуру коры, включая зеленоватые пятна лишайников, бугорки и поперечные трещинки.
- Поведение полной неподвижности в светлое время суток страхует от обнаружения, потому что птицы ориентируются преимущественно на малейшее шевеление добычи.
Днем пяденица замирает в позе торчащего бокового побега, ухватившись за стебель задними ножками. На ощупь ее покровы такие же жесткие и шероховатые, как древесина. Птица, методично осматривающая ветку в поисках корма, механически скользит взглядом по гусенице, воспринимая ее как часть древесного ствола.
Превращение в змею и мимикрия Бейтса
Пока одни виды растворяются в окружающей среде, другие выбирают стратегию запугивания. Это классический пример бейтсовской мимикрии, когда безобидный съедобный организм внешне подражает опасному животному, с которым хищники избегают связываться.
Поразительное сходство со змеей демонстрируют гусеницы южноамериканского бражника Hemeroplanes triptolemus. В спокойном состоянии это обычная толстая зеленая или коричневая гусеница. При малейшем ударе по ветке или приближении потенциального врага личинка отрывает переднюю часть туловища от субстрата, поджимает лапки и раздувает грудные сегменты.
Нижняя сторона тела гусеницы окрашена точно так же, как морда ядовитой гадюки. На расширенном конце отчетливо видны темные пятна с белыми бликами, создающие оптическую иллюзию выпуклых блестящих глаз с вертикальными зрачками. Чтобы усилить иллюзию, гусеница начинает плавно покачивать передней частью тела из стороны в сторону, имитируя изготовку змеи к броску. Пернатый хищник мгновенно отскакивает назад, давая гусенице шанс уцелеть.
Запах и яркие цвета как дополнение к маскировке
Зрительный образ хищника или растения часто подкрепляется химическим оружием. Гусеницы бабочек-парусников (семейство Papilionidae), помимо змеевидного расширения передней части тела, имеют позади головы особый орган — осметрий. Это вильчатая железа ярко-оранжевого или красного цвета, спрятанная внутри кожной складки.
При нападении личинка выворачивает осметрий наружу, напоминая раздвоенный змеиный язык, и одновременно выпрыскивает едкую смесь масляной и изомасляной кислот. Хищник получает сразу тройной сигнал опасности: устрашающий вид змеиной головы, яркую предупреждающую окраску и резкий удушливый запах, отбивающий аппетит.
Яркая расцветка используется и токсичными видами без подражания веточкам. Гусеницы бабочки монарха (Danaus plexippus) питаются ядовитым ваточником и накапливают в тканях сердечные гликозиды. Их контрастные черно-желто-белые полосы служат честным сигналом ядовитости — явление, известное в биологии как апосематизм. Птица, однажды отравившаяся такой добычей, запоминает узор на всю жизнь и впредь игнорирует похожих насекомых.
Частые вопросы
Видит ли гусеница окружающий мир своими ложными глазами?
Ложные глаза на груди или спине представляют собой просто пигментные пятна на коже, в них нет оптических линз и рецепторов. Настоящие глаза гусеницы — это группа из шести крошечных простых глазков (стемм) по бокам крошечной головы, способных лишь отличать свет от тьмы и замечать силуэты.
Спасает ли маскировка под веточку от ос-наездников?
Против паразитоидов зрительный камуфляж помогает слабо. Осы-наездники и мухи-тахины ищут жертв по запаху экскрементов, химическим следам на листьях и колебаниям воздуха. Поэтому многие гусеницы дополнительно отстреливают шарики помета далеко от места своей стоянки.
Сохраняются ли змеиные пятна у взрослой бабочки?
Облик гусеницы полностью перестраивается на стадии куколки в процессе метаморфоза. Бабочка получает собственную маскировку. Бражники, будучи взрослыми особями, полагаются на серый камуфляж под кору деревьев или стремительную скорость полета до шестидесяти километров в час.
Почему птицы боятся нарисованных глаз на теле гусеницы?
У насекомоядных птиц реакция избегания хищных глаз заложена на генетическом уровне. В дикой природе пара крупных направленных вперед глаз принадлежит хищнику: сове, ястребу, кунице или змее. Ошибка в распознавании грозит птице гибелью, поэтому инстинкт заставляет ее отступить даже при виде простой имитации.