Ученые из Палеонтологического института РАН и их зарубежные партнеры нашли в США и Бирме останки необычных древних насекомых, похожих на муравьев, пчел и ос, но при этом являющихся тараканами. Выводы исследователей представлены в журнале Biologia.

Ученые открыли один самых больших в мире комплексов мимикрирующих организмов. Им оказалась черно-желтые австралийские насекомые.

Результаты исследования, проведенного чешскими специалистами из университета Масарика, опубликованы в журнале eLife.

Мимикрией называется сходство во внешнем облике между различными видами животных. Выделяется два типа мимикрии - бейтсовская и мюллеровская. В первом случае неопасное животное подражает опасному - например, некоторые безобидные мухи-журчалки «косят» под пчел. Во втором случае сходство наблюдается между равно опасными или несъедобными организмами - так, осы перенимают друг у друга полосатую предупредительную окраску.

Иногда в природе образуются целые группы одинаково выглядящих существ, одни из которых связаны отношениями бейтсовской, а другие - мюллеровской мимикрии. Авторы статьи наткнулись на такой комплекс, изучая насекомых Австралии. Они заметили, что многие из них обладают золотистым брюшком в сочетании с черным телом - цвета, приятные для человеческого глаза, но, как выяснилось, весьма отталкивающие с точки зрения хищников.

Всего исследователи насчитали 140 видов, входящих в этот мимикрический комплекс. Большая часть из них - это различные муравьи (126 видов), способные дать отпор хищникам. Но в ряде случаев к ним «примазываются» безобидные цикадки, а также некоторые клопы, осы и пауки.

Изучив содержимое кишечников и экскременты 12 наиболее распространенных видов насекомоядных существ, таких как ящерицы и птицы, ученые почти не нашли в них следов черно-желтых насекомых. Это доказывает - члены мимикрического комплекса, вне зависимости от реальной способности постоять за себя, с равной эффективностью отпугивают врагов.

Источник: infox.ru

Ученые из Университета Орегона под руководством Тобиаса Полича (Tobias Policha) с использованием технологий 3D-печати смогли описать, как орхидея Dracula lafleuri привлекает насекомых. Оказалось, что имеет значение одновременно и внешний вид, и запах любимого ими гриба — именно под него мимикрирует растение. Статья ученых опубликована в журнале New Phytologist, об исследовании рассказывает сайт журнала Science.

Орхидея Dracula lafleuriЧтобы выяснить, что именно в этой орхидее привлекает насекомых, ученые, работая совместно с художником, создали на основе 3D-сканов цветка гипсовые формы, с помощью которых они могли создавать силиконовые орхидеи любого цвета и структуры. Искусственные орхидеи получились идеально схожими с настоящими.

Далее начался этап экспериментов, в ходе которых исследователи использовали настоящие и искусственные цветы, изменяли характеристики тех и других и даже создали цветы-гибриды, отчасти настоящие, отчасти напечатанные. Все для того, чтобы понять, какие из них будут больше привлекать насекомых в их естественной среде обитания.

Искусственные цветы, даже те, что были неотличимы внешне от настоящих, привлекли меньше мух, чем реальные. И только когда ученые использовали ароматы из натуральных орхидей для своих «подделок», итог был тем же, что с настоящими цветами. Иначе мухи подлетали близко к цветку, но улетали в последнюю секунду перед сближением. Но и внешний вид имел значение — оказалось, что важна не только форма, но и идеально совпадающая расцветка. Насекомые выбирали те искусственные орхидеи, у которых был небольшие темные точки, как у реальных цветов.

Источник: Научная Россия

Ученые впервые экспериментально доказали, что рисунок на крыльях бабочек действительно напоминает их потенциальным врагам глаза крупных хищников. Следовательно, их окраска является примером мимикрии.

Об этом говорится в статье финских биологов из Университета Ювяскюля, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Даже детям известно, что у многих дневных бабочек на крыльях имеются парные пятна, напоминающие глаза крупных животных. Считается, что такое сходство позволяет бабочкам отпугивать потенциальных врагов.

Однако до сих пор не было проведено ни одного эксперимента, подтверждающего эту гипотезу. Поэтому недавно британские ученые поставили ее под сомнение, предположив, что раскраска бабочек неприятна для хищников просто в силу своей контрастности, а сходство пятен с глазами является субъективной человеческой выдумкой.

Авторы статьи встали на защиту традиционного взгляда, проведя эксперимент с большими синицами (Parus major). Ученые запускали этих птиц в клетку, на полу которой был установлен экран, а на нем лежал мучной хрущ. Когда синица пикировала вниз, чтобы схватить добычу, исследователи выводили на экране одно из тестируемых изображений, а затем смотрели на реакцию птицы.

Всего биологи использовали пять типов фотографий - морду совы с закрытыми глазами и с открытыми глазами, бабочку с глазчатыми пятнами на крыльях, такую же бабочку без пятен и, наконец, бабочку с парой контрастных пятен, лишенных сходства с глазами. Оказалось, что бабочек с глазчатыми пятнами синицы боятся даже больше, чем совы с раскрытыми глазами, а вот просто контрастный рисунок их отпугивает мало.

Из этого ученые сделали вывод, что бабочки своим рисунком на крыльях действительно подражают глазам опасных животных.

Источник: infox.ru

Биологам впервые стало известно о птицах, которые маскируются под насекомых. Притворяясь ядовитыми гусеницами, птенцы серых аулий отпугивают хищников.

Птенец серой аулииОб этом говорится в статье американских специалистов из Калифорнийского университета, опубликованной в журнале American Naturalist.

Серые аулии (Laniocera hypopyrra) – это небольшие птицы из отряда воробьинообразных, живущие в тропических лесах бассейна Амазонки. Во взрослом возрасте аулии имеют серую непримечательную окраску, однако их птенцы покрыты ярким оранжевым пухом. Считалось, что это помогает им теряться на фоне каких-то опушенных плодов.

Однако авторы статьи выяснили, что в реальности птенцы аулий подражают ядовитым гусеницам Megalopyge и Podalia (семейство Megalopygidae). Эти гусеницы несут на себе густой длинный «мех», состоящий из оранжевых волосков с белым утолщением на вершине. Похожими белыми «головками» заканчиваются и бородки пуховых перьев птенцов аулий.

Исследователи засняли на видео, как потревоженные птенцы прижимают голову к гнезду и начинают водить ей из стороны в сторону, в точности как ядовитые гусеницы. В двухнедельном возрасте длина птенцов составляет 14 сантиметров. Максимальная длина гусениц практически такая же – около 12 сантиметров.

Когда потомство аулий начинает летать, оно теряет свой оранжевый пух. Это доказывает, что мимикрирующая окраска нужна птенцам, чтобы пережить период неподвижности. По подсчетам специалистов, в бассейне Амазонки из-за хищников погибает до 80% птенцов, так что притворяясь ядовитыми гусеницами, птенцы значительно увеличивают свои шансы на выживание.

Источник: infox.ru

Мимикрия сослужила эволюционной биологии хорошую службу, став одним из аргументов в пользу эволюционной теории. Один из двух отцов теории эволюции, Альфред Уоллес, путешествуя по Азии, заметил, что бабочки-парусники Papilio polytes имитируют окраску ядовитой Pachliopta hector. Но хотя имитация окраски хорошо укладывалась в механику развития видов, биологи ещё очень долго раздумывали над тем, как мимикрия реализуется на генетическом уровне. 

Самка P. polytes (фото Ingo Arndt)С одной стороны, высказывались предположения, что маскировка-имитация развивается постепенно, с другой стороны, некоторые полагали, что она появляется внезапным скачком. В итоге биологи-эволюционисты сошлись на том, что существуют некие «супергены», массивы генетической информации, которые контролируют мимикрию и вот так комплексно и наследуются. То есть бабочка не может смешивать гены мимикрии, она получает их сразу все и со всеми изменениями, которые в них происходили, — или же вообще не получает.

Но всё оказалось намного проще! Группа исследователей из Чикагского университета (США) вместе с коллегами из Института фундаментальных исследований Тата (Индия) выяснили, что мимикрия бабочек-парусников зависит только от одного гена. Известно, что самцы Papilio polytes не мимикрируют, их крылья чёрные с белыми пятнами, а вот самки как раз раскрашивают свои крылья под ядовитых Pachliopta hector с помощью цветных полос и пятен. С одной стороны, тут можно усмотреть аргумент в пользу единого и неделимого комплекса «мимикрирующих» генов, однако имитирующая окраска самок может довольно сильно варьироваться, делая их похожими на ядовитый вид в той или иной степени. 

Раскраска крыльев самца и разных самок P. polytes в сравнении с P. hector. (Иллюстрация Krushnamegh Kunte / Tata Institute of Fundamental Research.)Чтобы понять причину этой вариабельности, биологи скрещивали между собой разноокрашенных бабочек и проверяли потом геномы их потомства. В первую очередь учёные хотели найти различия между ДНК бабочек с имитирующей окраской и ДНК бабочек без таковой. В журнале Nature авторы пишут, что в итоге они вышли на некую зону в одной из хромосом насекомых, содержащую пять генов, а из этой пятёрки удалось выделить ген под названием doublesex, от которого зависело, какая окраска будет у крыльев. 

Этот ген известен довольно давно, он управляет работой многих других генов: в частности, от него зависит пол у дрозофил и иных насекомых. Однако «в связях с мимикрией» его ещё не уличали. Полученные данные помогают понять, почему самцы не способны имитировать предостерегающую окраску: во время созревания мРНК doublesex проходит через альтернативный сплайсинг, когда разные куски мРНК перемешиваются друг с другом, и у самцов в результате получается одна мРНК (и один белок), а у самок — совсем другая. 

Но альтернативный сплайсинг не объясняет вариабельности в окраске крыльев у самок. Тут всё дело в вариантах самого гена, который у разных линий бабочек может разниться, поэтому разные варианты doublesex могут при развитии крыльев включать разные наборы генов. 

 Смысл работы не только в том, что учёным удалось разгадать молекулярно-генетическую тайну мимикрии одного вида бабочек (пусть и с таким славным научным прошлым), но и в том, что эти данные наглядно иллюстрируют, как внешняя сложность признака может не совпадать с его внутренней, генетической сложностью.

Нельзя сказать, что все эти альтернативные сплайсинги и варианты генов — сильно простая вещь; в конце концов, мы имеем дело с особым геном, который предназначен для управления другими генами, а такие гены-менеджеры простотой не отличаются. Однако это сложность иного рода, чем та, которую предполагали до сих пор и по поводу которой сломали столько копий, споря о её эволюционных путях. Как видим, такие исследования, использующие ассортимент современных молекулярно-биологических методов, могут довольно успешно разъяснять некоторые сложные места, связанные с эволюцией. 

Впрочем, о мимикрии P. polytes споры не утихли. В том же Nature вышла ещё одна статья, авторы которой призывают обратить внимание на некодирующие регуляторные области ДНК, могущие менять уровень активности гена, её время и место. Известно, что именно такие участки ДНК во многом определяют окраску других бабочек — рода Heliconius. И, возможно, такие зоны ДНК могут влиять и на мимикрирующие способности гена doublesex. 

Источник: КОМРЬЮЛЕНТА

Азиатский слон Кошик научился имитировать человеческую речь. Он произносит звуки, в которых носители корейского языка узнают пять слов: annyong («привет»), anja («присаживайся»), aniya («нет»), nuo («ляг»), choah («хорошо»). Животное делает это необычным образом — засовывая в рот хобот. Казус подтвердила международная комиссия во главе с сотрудниками  Венского университета (Австрия) Ангелой Стёгер и Текумсе Фичем.

Учёные записывают Кошика. (Фото Current Biology / Stoeger et al.)«У человеческой речи, в сущности, два основных аспекта — высота тона и тембр, — поясняет г-жа Стёгер. — Слон Кошик способен имитировать и то и другое: он в точности повторяет не только человеческие форманты, но и высоту голоса дрессировщика». Это поразительно, ведь у слона вместо губ хобот, у него очень длинный голосовой тракт, а гигантская гортань позволяет ему выдавать очень низкие звуки. Короче говоря, ничего человеческого. Однако структурный анализ «речи» Кошика показал, что его вокализация очень близка человеческой и сильно отличается от слоновьей.

Следует отметить, что вокальная мимикрия уже наблюдалась не только у азиатских, но и африканских слонов. Например, сообщалось о том, что африканские слоны способны имитировать звук работающего автомобильного двигателя, а один самец азиатского слона из казахстанского зоопарка вроде бы что-то бормотал по-русски и по-казахски (правда, научного подтверждения этого случая не последовало).

На этот раз сомнений нет: корейцы, которым ставили запись «высказываний» Кошика, в большинстве случаев слышали одни и те же слова. Разумеется, слон не пользуется ими осмысленно.

Непонятно, почему Кошик оказался способен на подобную адаптацию. Возможно, дело в том, что в юности на протяжении пяти лет он оставался единственным слоном южнокорейского зоопарка «Эверленд» и мог общаться исключительно с людьми. Наверное, таким образом животное попыталось укрепить социальную связь с человеком, что сплошь и рядом встречается среди видов, живущих с нами и обладающих соответствующими вокальными возможностями.

О своей работе учёные рассказали в издании  Current Biology .

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА