В природе яркие цвета — это в основном неоновые вывески, которые кричат: «Не ешь меня!» Но как добыча развила эти характеристики? Когда хищники передали смысл?
В текущем выпуске журнала PLOS ONE исследователи из Университета штата Мичиган показывают, что эти коммюнике с цветовой кодировкой развиваются с течением времени постепенно. Не менее интересно то, что ученые показывают, как тусклая, часто съедаемая добыча приобретает яркую окраску, чтобы жить долго и процветать, даже если они не ядовиты, — сказала Кенна Леманн, докторант зоологии МГУ.«В некоторых случаях неядовитые жертвы отказывались от защиты камуфляжа и приобретали яркие цвета», — сказал Леманн, проводивший исследование через Центр изучения эволюции в действии МЯК МГУ. «Как эти подражатели смогли преодолеть эту хитрую золотую середину, где их можно легко увидеть, но они не совсем похожи на красочную токсичную добычу?
И зачем рисковать?»Они рискуют, потому что эволюционное преимущество мимикрии работает. Нетоксичный самозванец извлекает выгоду из ядовитой личности, даже когда сигналы даже не близки. Хищники, укоренившиеся избегать по-настоящему ядовитой добычи, реагируют на притворства и избегают поедания самозванцев.
Примером действительно токсичных животных и их подражателей являются коралловые змеи и королевские змеи. Коралловые змеи ядовиты, а королевские змеи — нет. Несмотря на то, что королевские змеи считаются несовершенными имитаторами, они достаточно близки, чтобы хищники не беспокоили их.
Почему не все жертвы обладают этими характеристиками, и почему имитаторы не развиваются, чтобы вместо этого вырабатывать яд? Леманн сказал, что оставлять безопасную загадочную маскировочную вершину и проходить через открытую адаптивную долину на протяжении многих поколений — опасное путешествие.«Риск попасть в опасную золотую середину — где они не выглядят достаточно ядовитой добычей — во многих случаях слишком велик», — сказала она. «Производство токсинов может быть дорогостоящим.
Если добыча получает защиту только с помощью цветов, то с точки зрения эволюции не имеет смысла тратить дополнительную энергию на выработку яда».Результаты показывают, что эти коммуникативные системы могут развиваться постепенно, а не за один маловероятный большой шаг. Это дает представление о том, как сложные сигналы, как отправленные, так и полученные, могли развиваться через, казалось бы, невыгодные шаги.Вместо того, чтобы проводить эксперименты с прожорливыми хищниками, преследующими и поедающими добычу или полностью избегающими ее, ученые использовали развивающиеся популяции цифровых организмов в виртуальном мире под названием Avida.
Avida — это программная среда, разработанная в МГУ, в которой специализированные компьютерные программы конкурируют и воспроизводятся. Поскольку мутации происходят, когда авидианцы копируют себя, что приводит к различиям в скорости воспроизводства, эти цифровые организмы развиваются, как и живые существа.
Дополнительные ученые МГУ, которые внесли свой вклад в исследование, включают: Брайан Голдман, Ян Дворкин, Дэвид Брайсон и Аарон Вагнер.Это исследование финансировалось Национальным научным фондом.