Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
К. Циммер
«Микрокосм». Глава из книги


Н. Резник
Как черепахи нарыли себе панцирь


Интервью с Б. Янишем
Наследники Поппера


А. Гуков
Крупные животные Арктики: сколько их осталось?


А. Огнёв
Откуда жизнь? Еще теплее!


Р. Докинз
«Эгоистичный ген». Глава из книги


А. Бердников
Вдоль по лунной дорожке


В. Бабицкая, С. Горбунов
Как и зачем птицы общаются с охотниками за медом


Е. Чернова
Хаос и порядок: фрактальный мир


У. Айзексон
«Инноваторы». Глава из книги







Главная / Новости науки версия для печати

Ложь во спасение, или Как куколки жуков обманывают своих соплеменников


Вильчаторогий жук-носорог Trypoxylus dichotoma — крупный красивый жук, обитатель почвенного покрова в юго-восточном регионе Евразии
Вильчаторогий жук-носорог Trypoxylus dichotoma — крупный красивый жук, обитатель почвенного покрова в юго-восточном регионе Евразии. Сигнальная система у личинок и куколок этого жука стала предметом серии работ Лаборатории прикладной энтомологии Токийского университета. Изображение с сайта ru.wikipedia.org

В эволюции коммуникации животных появление обманных сигналов играет важную роль. Обман зачастую помогает выжить тому, кто подает ложный сигнал, а восприемник обманного маневра несет убытки. Подобная манипуляция поведением родичей может быть полезна индивиду, поэтому закрепляется в ходе эволюции. Пример появления и работы такого фальшивого сигнала разобрали японские энтомологи. Они продемонстрировали, что куколки жука-носорога издают серию вибраций, схожую с движениями кротов, основных врагов этих жуков. В ответ находящиеся рядом соплеменники перестают двигаться, замирают, и благодаря этому куколка остается неповрежденной.

Японские авторы из Токийского университета и Института лесоведения в Цукубе начали свое научное сообщение весьма решительно: «Здесь доказывается, что сигнальная система у животных могла развиваться так, чтобы, манипулируя поведением респондентов, увеличивать приспособленность тех индивидов, кто подает сигнал. При этом, отвечая на ложные сигналы, респонденты несут убытки». Это давнишняя гипотеза, у нее, как водится, имеются сильные и слабые стороны. Однако в данной работе разбирается интересный пример, который эту гипотезу подтверждает.

Личинки жука-носорога живут в почве, образуя впечатляющие скопления. Перед тем как окуклиться, личинка строит вокруг себя камерку, склеивая частички гумуса. Стенки этой камеры непрочны, их легко может разрушить личинка, роющая норку в непосредственной близости от камеры, в этом случае куколка погибнет. Куколке нужно как-то защищаться от непредумышленных, но всё же смертельных действий родичей.

И они нашли выход: с помощью движений переднеспинки они стучат по стенке камеры, производя серию вибрирующих сигналов. Эти сигналы имитируют какие-то из движений кротов, главных врагов почвенных жуков. Ответная реакция личинок и жуков на такую вибрацию — замереть, притаиться, перестать двигаться в надежде, что подслеповатый крот или другой пожиратель почвенной живности не заметит добычу. Вероятно, это стандартная полезная реакция, и нет ничего удивительного, что она имеется у жуков. Но куколки жука-носорога используют ее, чтобы остановить своих соплеменников, не дать им разрушить свою камеру.

Является ли этот сигнал и реакция на него специфическими для жука-носорога? Если этот сигнал воспринимается только личинками носорогов, то его следует считать их видоспецифическим новшеством. Если же нет, то перед нами пример возникновения символического сигнала, который эксплуатирует уже имеющуюся систему «сигнал—ответ». Экспериментаторы использовали три вида жуков из того же семейства, но из других подсемейств и проверили их реакцию на вибрацию куколки жука-носорога. В эксперименте проигрывался предварительно записанный сигнал, поэтому исключались реакции на какие-то другие стимулы, кроме вибрации.

Куколки двух близких видов: A — вильчаторогого жука-носорога и B — африканского вислоноса (Dicronorhina derbyana); у вислоноса камера для окукливания более прочная с толстыми стенками
Куколки двух близких видов: A — вильчаторогого жука-носорога и B — африканского вислоноса (Dicronorhina derbyana); у вислоноса камера для окукливания более прочная с толстыми стенками. Длина масштабной линейки 1 см. Фото из статьи Kojima et al., 2012

Выяснилось, что куколки других видов не производят подобной вибрации, она им просто не нужна. Но зато личинки всех трех других видов воспринимают вибрацию, реагируя ожидаемым образом: замирают на 10–55 минут. Это означает, что куколки жуков-носорогов приспособили под свои нужды уже знакомый всем сигнал и ответную на него реакцию. Это сигнал, указывающий на наличие злоумышленника, и естественная в этом случае реакция затаивания. Личинкам весьма опасно не отвечать на этот сигнал: если его игнорировать, то можно не дожить до стадии куколки. Жукам-носорогам не пришлось изобретать ничего нового — почти ничего, за исключением использования этого сигнала в нестандартной ситуации. Этот ложный поведенческий маневр вполне мог закрепиться в ходе становления вида, так как безусловно полезен его пользователям. Так обманные сигналы появляются и закрепляются в ходе естественного отбора. Навыки манипуляции своими родичами в данном случае хотя и построены на обмане, но оказываются полезны для выживания.

В опытах, помимо жука-носорога, были использованы личинки трех видов пластинчатоусых жуков: Protaetia orientalis — восточная бронзовка, Dicronorrhina derbyana — африканский вислонос, Anomala albopilosa — хрущик или цветоед
В опытах, помимо жука-носорога, были использованы личинки трех видов пластинчатоусых жуков: Protaetia orientalis — восточная бронзовка, Dicronorrhina derbyana — африканский вислонос, Anomala albopilosa — хрущик или цветоед. Хотя они и принадлежат одному семейству, но филогенетически далеки друг от друга, их разносят в разные подсемейства. Из них производят вибрацию только куколки носорогов. Рис. из обсуждаемой статьи в Royal Society Biology Letters

Примерно так происходит формирование и других обманных манипуляций у животных. Тут главное — использовать реакции, совершенно необходимые для выживания, игнорировать которые слишком рискованно. Хорошим примером такого рода является поведение сексуальных обманщиков у гребенчатых тритонов (см.: В. С. Фридман. Коммуникация животных: от стимула к символу, «Химия и жизнь» №10, 11, 12, 2009). Хитрый мошенник выжидает в засаде, пока его конкурент старательно соблазняет самку, тратя на это силы, энергию и умения. Когда же действо подходит к решающей фазе, мошенник имитирует особое движение хвостом, которое проделывает готовая к оплодотворению самка. Это движение и является тем важным сигналом, который нельзя игнорировать: в ответ на него нужно немедленно отправить самке свой сперматофор. Честный жених, движимый инстинктом, выпускает сперматофор и спокойно уплывает, а тем временем обманщик преспокойно приближается к самке и в правильном порядке отдает ей собственный сперматофор. Тритону-обманщику подобное поведение исключительно выгодно, потому оно и закрепилось у этого и других родственных видов. В данном случае обманщик обращает в свою пользу уже имеющийся сигнал, на который уже существует отработанная и жизненно важная реакция полового поведения.

Источник: Wataru Kojima, Yukio Ishikawa, Takuma Takanashi. Deceptive vibratory communication: pupae of a beetle exploit the freeze response of larvae to protect themselves // Royal Society Biology Letters. Published online 6 June, 2012. Doi:10.1098/rsbl.2012.0386.

Елена Наймарк


Комментарии (11)



Последние новости: ЭтологияЭнтомологияЕлена Наймарк

26.09
Муравьи-листорезы при уходе за потомством используют противогрибковый препарат
21.09
В условиях антропогенного шума летучие мыши перестают полагаться на слух
19.09
Муравьи помогают тлям сохранять разнообразие окраски
13.09
Эволюционный эксперимент показал, где и как появляются наиболее приспособленные особи
5.09
Найдены строматолиты возрастом 3,7 млрд лет — древнейшие следы жизни на Земле
15.07
Самки синиц поют при появлении хищника
7.07
В бирманском янтаре мелового периода найден вымерший убийца пауков
6.07
Метанокисляющие микроорганизмы донных осадков оказались неожиданно разнообразными
4.07
Песня большеклювой камышевки имеет строго упорядоченную структуру
27.06
Незамысловатая песня помогает птицам избегать хищников

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Дмитрий Сутормин, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия