Зачем божьей коровке яркая окраска

Как работает предостерегающая окраска

В биологии заметный контрастный наряд животных называют апосематизмом или предупреждающей окраской. Большинство мелких насекомых стремится слиться с корой деревьев или травой, используя покровительственный камуфляж. Божья коровка действует иначе. Её надкрылья окрашены в насыщенные цвета, которые отлично видны на зелёных листьях издалека.

Такой оптический сигнал рассчитан на хищников с развитым зрением, в первую очередь на насекомоядных птиц вроде синиц, скворцов или воробьёв. Сигнал устроен просто. Жук сообщает о том, что охота закончится плохо для самого охотника, и нападение принесёт только неприятности.

Контраст создают сочетания красного, оранжевого или жёлтого фона с чёрными пятнами. Чёрный цвет поглощает свет, а соседний тёплый оттенок кажется птичьему глазу ещё ярче. Это облегчает хищнику работу по распознаванию добычи. Охотник мгновенно фиксирует силуэт насекомого и принимает решение отказаться от атаки без долгих раздумий.

Химическое оружие и горечь гемолимфы

Предостерегающий сигнал бесполезен, если за ним не стоит реальная угроза. Божья коровка обладает надежным средством защиты. В случае испуга или давления на панцирь жук поджимает лапки и выделяет из суставов капли густой желтовато-оранжевой жидкости.

Эту жидкость называют гемолимфой, она выполняет в теле насекомого функции крови. В момент опасности жук использует автогеморрагию или рефлекторное кровотечение. Жидкость выходит наружу через тонкие сочленения между бедром и голенью лапок под давлением внутренних мышц.

В составе защитной жидкости божьих коровок учёные обнаружили токсичные алкалоиды. У семиточечной божьей коровки главное действующее вещество называется кокцинеллином. Другие виды вырабатывают похожие яды со сложной структурой, такие как адалин или пропилеин. Эти соединения обладают резким отталкивающим запахом и обжигающе горьким вкусом.

• Алкалоиды кокцинеллины вызывают сильное раздражение слизистых оболочек рта и пищевода у птиц и мелких млекопитающих.
• Летучие пиразины придают жидкости стойкий неприятный запах, который хищник чувствует даже на расстоянии пары сантиметров.
• Каротиноиды обеспечивают жёлтый оттенок выделений и одновременно участвуют в формировании красного пигмента надкрылий.

Для человека доза яда в одной божьей коровке безвредна, хотя может оставить желтое пятно с резким аптечным запахом на коже. Для мелкой птицы весом в пятнадцать граммов проглатывание такого жука оборачивается рвотой, сильным жжением во рту и временным ухудшением самочувствия.

Формирование рефлекса у хищников

Птицы не рождаются со знанием того, какие жуки съедобны, а какие содержат токсины. Молодые птенцы, покинув гнездо, пробуют клевать любые мелкие объекты вокруг. В этот период неопытная птица неизбежно хватает яркую божью коровку.

В ответ жук выпускает капли едкой гемолимфы. Птица чувствует невыносимую горечь, начинает трясти головой, чистить клюв о кору и выплевывает добычу. Прочный хитиновый панцирь божьей коровки часто выдерживает этот пробный удар, позволяя насекомому остаться в живых после короткого контакта.

В нервной системе птицы образуется стойкая связь между тремя факторами: ярким красно-чёрным пятном, едким запахом и отвратительным вкусом во рту. Память у птиц хорошая. Проведя один или два неудачных эксперимента в юности, пернатый хищник запоминает внешний вид божьей коровки на всю жизнь и в дальнейшем полностью игнорирует этих насекомых.

Разнообразие расцветок и виды божьих коровок

Семейство божьих коровок насчитывает более шести тысяч видов, расселённых по всей планете. Далеко не все они имеют привычный алый цвет с семью точками. Эволюция создала множество вариантов защитных узоров в зависимости от среды обитания и концентрации токсинов.

Среди представителей семейства встречаются черные жуки с красными точками, желтые особи с белыми вкраплениями и коричневые виды с замысловатой сеткой линий. Двуточечная божья коровка часто бывает полностью черной с парой красных пятен по бокам. Двухчетырёхточечная коровка демонстрирует кирпичный оттенок с россыпью мелких точек.

Биологи установили прямую зависимость между яркостью панциря и силой яда насекомого. Особи с самым насыщенным красным цветом обычно содержат максимальную концентрацию алкалоида кокцинеллина. Если жук голодал на стадии личинки, у взрослой особи надкрылья получаются бледными или желтоватыми, а запас яда оказывается скромнее. Хищники каким-то образом считывают эту разницу и охотнее пробуют нападать на бледных жуков.

Кто всё-таки ест божьих коровок

Предупреждающая окраска снижает риск гибели, но не дает стопроцентной гарантии безопасности. В живой природе всегда находятся специализированные хищники, научившиеся преодолевать химическую защиту своих жертв.

Божьими коровками могут питаться некоторые виды пауков. Паук не заглатывает добычу целиком и не пробует её языком. Он впрыскивает внутрь тела пойманного насекомого пищеварительные соки через проколы в сочленениях брони, поэтому горечь гемолимфы ему не мешает.

Среди птиц иммунитетом к яду кокцинеллид обладают стрижи и ласточки. Они охотятся на лету, хватая насекомых огромным клювом на высокой скорости, и переваривают их без вреда для своего желудка. Лягушки и жабы тоже периодически ловят ярких жуков, так как земноводные менее чувствительны к горьким алкалоидам по сравнению с теплокровными птицами.

Особую опасность для божьих коровок представляют насекомые-паразиты, например наездники рода динокампус. Самка наездника откладывает крошечное яйцо прямо в брюшко взрослого жука. Развивающаяся личинка питается внутренними тканями коровки, обходя стороной её защитные железы.