Зачем бабочкам глаза на крыльях: функции и мимикрия

Изображения на крыльях бабочек выполняют защитную функцию, создавая иллюзию присутствия более крупного существа или отвлекая хищника от жизненно важных органов насекомого. Основная цель таких узоров — повысить шансы на выживание за счет мимикрии под глаза хищников или использования яркого контраста как сигнала опасности.

Мимикрия или просто яркий узор: что говорят ученые?

В биологии долгое время велась дискуссия о природе «глазков» на крыльях чешуекрылых. Существуют две основные гипотезы, объясняющие это явление.

Первая теория базируется на принципе мимикрии. Согласно ей, бабочки имитируют глаза опасных животных, например, сов, чтобы вызвать испуг у птиц. Финские исследователи из Университета Ювяскюля провели эксперимент, чтобы проверить эту версию. Они использовали монитор и больших синиц (Parus major). Птицам предлагали добычу в виде мучного червя, под которым на экране сменялись изображения: сова с открытыми глазами, сова с закрытыми глазами, бабочка с «маской совы» (глазками), бабочка с измененным цветом глазков и бабочка без рисунка.

Результаты показали, что наличие глазок на крыльях — это именно вопрос мимикрии. Около 68% синиц проявили признаки удивления или отступили при виде бабочки с «глазами» совы. Почти такая же доля (57%) среагировала на изображение настоящей совы с открытыми глазами. При этом изображение совы с закрытыми глазами вызывало у птиц скорее любопытство, чем страх.

Вторая гипотеза утверждает, что роль играет не сходство с хищником, а просто контрастность. Мартин Стивенс из Кембриджского университета полагал, что яркие пятна сами по себе отпугивают врагов, так как в природе такая окраска часто сигнализирует о наличии ядов. Для проверки он создал искусственные крылья из серой бумаги с черными пятнами разного размера и расположения. Эти «крылья» крепили к мертвым мучным червям и оставляли на деревьях. Эксперимент показал, что имитация пары глаз хищника не давала преимуществ перед любым другим ярким рисунком. Главным фактором здесь выступает именно явный контраст.

Почему же в природе пятна принимают форму круга? Есть предположение, что это связано с биологией развития крыла. Во время формирования узора молекулы пигмента проще всего распространяются из центральной точки во все стороны, создавая круглую структуру.

Различные стратегии защиты и их примеры

Бабочки используют разные тактики в зависимости от вида и ситуации. Некоторые виды полагаются на полное скрытие, другие — на резкое пугание.

Глазчатый бражник (Smerinthus ocellatus) демонстрирует интересную манеру поведения. Обычно он сидит, сложив крылья «домиком», и его верхняя часть имеет покровительственную окраску. Однако при приближении птицы бабочка резко поднимает верхние крылья. В этот момент перед хищником внезапно открываются яркие пятна, напоминающие глаза, что заставляет птицу остановиться в недоумении.

Другие виды используют глазки для отвлечения внимания. Хищник нападает на края крыльев, где расположены узоры, вместо того чтобы атаковать голову или брюшко. Это позволяет насекомому выжить даже с поврежденным крылом.

Примеры бабочек с выраженными глазчатыми рисунками:

• Павлиноглазка грушевая (Saturnia pyri) — одна из крупнейших в Европе, ее узоры могут напоминать голову рогатой совы;

• Дневной павлиний глаз (Inachis io);

• Глазчатый бражник.

  

Роль чешуек и химический язык общения

Название отряда Lepidoptera переводится как «чешуекрылые». Поверхность крыльев покрыта чешуйками, которые работают подобно черепице на крыше. Они делятся на три типа: пигментные (отвечают за цвет), оптические (создают эффект за счет преломления света) и пахучие.

Пахучие чешуйки — это видоизмененные волоски, которые выделяют феромоны. Эти вещества служат для коммуникации между особями. Например, самцы павлиноглазок способны уловить запах самки на расстоянии более 10 километров благодаря сверхчувствительным усикам. Феромоны помогают найти партнера даже при очень низкой концентрации вещества в воздухе. Иногда такие запахи выполняют двойную функцию: привлекают полового партнера и одновременно отпугивают врагов, как это происходит у тутового шелкопряда (Bombyx mori).

Жизненный цикл и выживание

Выход бабочки из куколки — критический момент. Чтобы крылья могли расправиться, насекомому необходимо забраться на возвышенность. Сразу после выхода крылья выглядят сморщенными. Только когда гемолимфа (внутренняя жидкость) под давлением наполняет сосуды крылового аппарата, бабочка обретает свою привычную форму.

Каждая особь проходит через множество опасностей на всех стадиях развития. Успешная адаптация, будь то камуфляж или наличие глазков на крыльях, определяет, сможет ли насекомое дожить до момента размножения и передать свои гены следующему поколению.