Обитание с хищниками приводит к уменьшению диаметра глаз и укрупнению глазчатых пятен

PomacentrusЖивотный мир полон бриллиантовых красок и выразительных рисунков, которые позволяют особям скрываться или, напротив, привлекать к себе внимание. Ложные, напоминающие глаза, пятна встречаются у различных таксонов, и среди природных форм являются наиболее выразительными. Понимание их адаптивного значения длительное время очаровывает эволюционных экологов. В данной статье приводятся результаты экспериментальной работы под названием «Predator-induced changes in the growth of eyes and false eyespots», опубликованной в журнале «Scientific Reports» в январе 2013 года. Авторы впервые продемонстрировали, что размер пятен изменчив и увеличивается в ответ на повышение давления хищников. В совокупности с укрупнением ложных глазчатых пятен у молоди видов Ambon damselfish, Pomacentrus amboinensis наблюдался уменьшение диаметра глаз. Как предполагают авторы исследования, данная метаморфоза направлена на снижение риска нападения хищников в область головы рыбок. Совместное содержание с хищными видами также приводит к изменению поведения и морфологии жертвы. Приспособление идет на пути предотвращения нападений или отпугивания хищников, увеличения стартовой скорости для быстрого уклонения. В рамках опубликованной работы рыбы-ласточки (представители семейства Pomacentridae, за исключением родов Amphiprion и Premnas) демонстрировали наиболее высокую выживаемость в присутствии хищников. Они имели лишь 10% смертность, тогда как смертность особей контрольной группы достигала 60% за 72 часа.

Модель окраски является наиболее распространенной адаптацией, возникшей в результате давления естественного отбора. Поэтому очевидное её разнообразие является важной формой эволюции морфологии животных. Многие представители наземной фауны, особенно, Чешуекрылые, а также морские и пресноводные рыбы наделены одним или несколькими яркими глазчатыми пятнами, которые расположены на наименее жизненно важных частях организма. Фальшивый «глаз» представлен в виде крупных, темных окружностей, покрытых светло окрашенным кольцом, напоминающем радужную оболочку глаза поверх зрачка. Среди экологов длительное время ведутся споры относительно адаптивного значения фальшивых «глаз» жертвы. Десятки лет научного поиска привели к созданию четырех гипотез, касающихся предназначения ложных «глаз»: отпугивание хищников (гипотеза запугивания хищника), отвлечение хищника на менее жизненно важные части тела жертвы (гипотеза отклонения), гипотеза сигнализации (сигнализация о статусе), либо просто неиспользуемый рудимент тела.

Наличие глазчатых пятен у многих неродственных таксонов наталкивает на мысль об участии данного признака в избирательном отборе. В частности, было обнаружено, что заметный черный кончик хвоста (ложный глаз) длиннохвостой ласки (Mustela frenata) снижает вероятность нападения хищных птиц. С высокой вероятностью сокол будет сбит с толку и атакует черный ложную мишень.

В дополнение к срабатыванию морфологической защиты от хищников или ранения со стороны сородичей, происходит также изменение поведения жертвы. Присутствие опасных соседей приводит к появлению «анти-хищнического» поведения, которое выражается в виде снижения сроков кормления, двигательной активности и повышения времени нахождения в убежище.

Молодь рыб-ласточек имеет ярко окрашенное тело и видоспецифичные глазчатые пятна на задней части спинного плавника, которые исчезают при взрослении. Представители семейства Pomacentridae изобилуют на Большом Барьерном рифе, где во время кормления подвергаются нападениям со стороны крупных рыб. Они являются удобным организмом для изучения того, каким образом развивающаяся яркая модель окраски влияет на выживаемость в среде с постоянным присутствием хищников.

В работе «Predator-induced changes in the growth of eyes and false eyespots», опубликованной в журнале «Scientific Reports» в январе 2013 года, авторы исследовали опосредованное влияние присутствия хищника Pseudochromis fuscus на развитие и характеристики молоди Pomacentrus amboinensis. Были рассмотрены изменения морфологии жертвы (высота и длина тела), размер глазчатых пятен (диаметр), размер глаз, поведение, а также общая выживаемость за 6-ти недельный период совместного содержания с хищником. В природе рыбы-ласточки с возрастом теряют свои пятна, однако, согласно выдвинутой авторами гипотезе, содержание с хищниками откладывает исчезновение пятен.

Корреляция между длиной тела и диаметром пятен (A), диаметром глаз (B) в присутствии и отсутствии хищников. Все особи, содержавшиеся с хищниками в течение 6 недель имели значимо более крупные пятна (F,H) и схожие размеры глаз (F,G) по сравнению с контрольной группой (C–E).

Исследователи показали, что у молоди Pomacentrus amboinensis существенно увеличивается высота тела, развиваются более крупные глазчатые пятна, в то время как рост глаз замедляется. Возрастание высоты тела является общей реакцией представителей многих таксонов на постоянное столкновение с хищниками. Снижение размера глаз было сопряжено с укрупнением пятен на задней части спинного плавника, поэтому хищник легко мог сбиться с толку относительно расположения жертвы и возможного пути её бегства. Кроме того, повреждение задней части спинного плавника не влияет на дееспособность рыбки. Нападение в область головы, напротив, приводит к повреждению жизненно важных органов чувств и практически не оставляет шансов на спасение.

Аналогичное защитное значение глазчатых пятен доказано для харациновых Hyphessobrycon panamensis, сосуществующих с плотоядной рыбой Ctenolucius beani. В многочисленных работах показано, что особи с глазчатыми пятнами уходят от хищника чаще, чем рыбы без них.

Вариабельность размера глаз обнаружена у ряда других костных рыб, в частности, мексиканской пещерной рыбы Astyanux mexicanus. Представители данного вида имеют две морфологические формы, обитатель поверхности с пигментированными глазами и пещерный сородич с редукцией глаз.

Рыбки в присутствии хищников демонстрируют более консервативное поведение. Они проводят меньше времени в поисках корма, дольше находятся в укрытиях, их двигательная активность снижена. Осторожность сохраняется спустя 5 недель после содержания с хищниками.

Опыт обитания в сожительстве с хищниками, а также изменения морфологии обеспечивают повышение выживаемости жертвы в естественной среде. В условиях 72 часового пребывания на рифе с хищниками укрупнение пятен, увеличение высоты тела рыбок-ласточек опытной группы, более чем в пять раз повышает их живучесть по сравнению с контрольной группой.
——
www.nature.com/srep/2013/130725/srep02259/full/srep02259.html
Lönnstedt OM, McCormick MI, Chivers DP. Predator-induced changes in the growth of eyes and false eyespots. Sci Rep. 2013 Jul 26;3:2259

Реакция постоянных читателей:

Заметил ошибку, тык*:

 Orphus

Комментарии Вконтакте:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *