Половой отбор порождает иллюзии

Большой серый шалашник (Ptilonorhynchus nuchalis) и его постройка, служащая для соблазнения самок. Видно, что крупные предметы лежат дальше от входа в галерею, чем мелкие. Фото с сайта журнала Science

Самцы больших серых шалашников раскладывают предметы на площадках перед шалашом, сортируя их по размеру: крупные подальше, мелкие поближе. Если зрительное восприятие шалашников устроено так же, как у людей, то для самки, наблюдающей из галереи за брачными демонстрациями самца, это создает оптическую иллюзию: площадка должна казаться ей меньше, а ухажер — крупнее, чем на самом деле. Новое исследование австралийских ученых показало, что такое расположение предметов на площадке действительно повышает репродуктивный успех самца: чем точнее отсортированы предметы по размеру, тем чаще самки, посетившие шалаш, благосклонно принимают ухаживания его владельца.

«Элементы» уже рассказывали о шалашниках — удивительных птицах, которые ближе всех животных, не считая человека, подошли к тому, что можно назвать художественным творчеством (см. Подлинное творчество несовместимо с показной скромностью, «Элементы», 29.06.2010). Самцы шалашников сооружают причудливые разукрашенные постройки, служащие для привлечения и соблазнения самок. У больших серых шалашников (Ptilonorhynchus nuchalis) постройка состоит из галереи длиной около 60 см, заключенной между двумя стенами из прутиков, и двух площадок перед входами, выложенных белыми и серыми камушками, раковинами и костями. У входов самец хранит особо ценные сокровища — зеленые и красные предметы, которые он показывает самке во время ухаживания.

Самки периодически посещают шалаши самцов и придирчиво их оценивают. Самка имеет полное право привередничать, поскольку самцы у шалашников не принимают никакого участия в заботе о потомстве. Возможно, у предков шалашников самцы строили настоящие гнезда, но потом отошли от этой низкой прагматики и стали посвящать свою жизнь созданию высокохудожественных вариаций на тему гнезда. Строить настоящее гнездо, высиживать яйца и кормить птенцов самке приходится в одиночку. Репродуктивная роль самца ограничивается спариванием, поэтому у самки есть прямой резон быть разборчивой и внимательно относиться ко всем признакам, которые могут указывать на качество генов партнера.

Самка располагается в центре галереи и осматривается. Заметив какие-либо дефекты постройки, она может улететь, почти не взглянув на самца, который тем временем, стоя у одного из входов, демонстрирует ей драгоценности, а заодно и свою ловкость и прочие таланты. Если самка не нашла, к чему придраться с точки зрения архитектуры и дизайна, она обращает взор на выплясывающего перед ней ухажера. Но это еще не значит, что ее сердце покорено. Успех или неуспех самца зависит от качества его сокровищ, от точности движений и даже, как было показано на атласных шалашниках P. violaceus, от умения точно копировать голоса других птиц (см.: Coleman et al., 2007. Female preferences drive the evolution of mimetic accuracy in male sexual displays).

Недавно было показано, что самцы больших серых шалашников раскладывают предметы на площадках в таком порядке, чтобы создать для самки оптическую иллюзию, благодаря которой площадка кажется ей меньше, а ухажер (и демонстрируемые им сокровища) — больше, чем на самом деле (см. Шалашники обманывают своих подруг с помощью оптических иллюзий, «Элементы», 10.07.2011). Самцы помещают мелкие предметы ближе ко входу в галерею, а крупные — дальше, что создает для наблюдателя, находящегося в центре галереи, искаженную перспективу.

Оптические иллюзии, возникающие из-за расположения предметов разного размера по градиенту. Если размер предметов на площадке возрастает по мере удаления от входа (А), то наблюдателю, находящемуся в центре галереи, площадка кажется меньше, а демонстрируемый на переднем плане объект — больше, чем на самом деле. B — равномерное распределение предметов на площадке: иллюзия отсутствует. C — обратный порядок предметов (крупные вблизи, мелкие вдали) приводит к тому, что площадка кажется больше, а ее задний край — дальше, чем на самом деле. Этот эффект иногда используют архитекторы, чтобы увеличить видимый размер здания. Рисунок из обсуждаемой статьи в Science

Известно, что некоторые другие птицы (куры, голуби, дерябы, попугаи жако) действительно подвержены оптическим иллюзиям, характерным для людей, включая иллюзию Эббингауза, которая состоит в том, что объект кажется более крупным на фоне мелких предметов, чем на фоне крупных. По шалашникам таких данных пока нет.

Австралийские биологи Джон Эндлер (John Endler) и Лора Келли (Laura Kelley) решили выяснить, действительно ли сортировка предметов по размеру, применяемая самцами шалашников, помогает им соблазнять самок. Для этого они установили видеокамеры возле 20 построек самцов большого серого шалашника в эвкалиптовом лесу возле скотоводческой фермы Дрегхорн (Dreghorn) в северо-восточной Австралии. Видеозапись велась с октября по декабрь 2010 года. Всего было отснято 1608 часов. Камеры запечатлели 129 дамских посещений и попыток ухаживания и 23 копуляции. К троим из 20 самцов самки вообще не прилетали, и только восьмерым самцам удалось хотя бы раз спариться. Самый «популярный» самец удостоился 22 посещений и девяти спариваний за те 87 часов, что камера фиксировала его успехи (камеры были на солнечных батареях и работали с перерывами из-за неожиданно сильной облачности). Обиднее всего, наверное, было двум самцам, которых за 120–130 часов наблюдений посетило по 11 самок, но ни одна из них не сочла ухажеров достойными внимания (подробные данные приведены в дополнительных материалах к статье).

Вид сверху на шалаш и одну из площадок. Зеленым овалом обведена область, где обычно находится голова самки во время ритуала ухаживания, пунктирными линиями показана ее область обзора. У левого входа в галерею видны красные «драгоценности», приготовленные самцом для демонстрации подругам. Фото из обсуждаемой статьи в Science

Для каждого шалаша авторы оценили степень сортировки предметов на обеих площадках по методике, описанной в заметке Шалашники обманывают своих подруг с помощью оптических иллюзий («Элементы», 10.07.2011). Оценивали по отдельности «величину» и «точность» размерного градиента. Первую определяли по наклону линии регрессии на графике зависимости видимой (с точки зрения самки) ширины и длины объекта от расстояния до шалаша, вторую — по степени разброса точек вокруг этой линии (см. рис. 3 в вышеупомянутой заметке).

Анализ влияния размерного градиента на результативность брачных демонстраций был основан на данных по восьми шалашам, в которых произошло хотя бы одно спаривание. Авторы исходили из предположения, что остальные 12 шалашей, вероятно, имели какие-то более серьезные дефекты. Была выявлена сильная и статистически достоверная положительная корреляция между качеством оптической иллюзии, создаваемой размерным градиентом предметов на площадке, и успешностью самца — владельца постройки. Оказалось, что от «точности» градиента успех зависит сильнее, чем от его «величины». По мнению авторов, это подтверждает гипотезу о том, что дело тут именно в оптической иллюзии. Чем точнее и аккуратнее выложены на площадке камушки по размеру, тем сильнее иллюзия искаженной перспективы — и тем выше вероятность успешного ухаживания.

Вдобавок выяснилось, что успех зависит от того, какой процент времени, проведенного в галерее, самка смотрит на самца и его демонстрации, а не на другие детали интерьера. Был выявлен пороговый эффект: если самка, находясь в галерее, смотрит на самца менее 55% времени, то она почти наверняка откажется от спаривания. Если больше — с большой вероятностью усилия самца увенчаются успехом. Это значит, что самцу важно привлечь к себе побольше внимания. Возможно, искаженная перспектива нужна именно для этого.

Не исключено, что и другие животные используют оптические иллюзии в своих брачных демонстрациях. Самцы многих видов во время таких демонстраций находятся в строго определенном положении относительно самки, так что самка видит их в одном и том же ракурсе. Возможно, это неспроста. Для нескольких видов птиц экспериментально показана подверженность оптическим иллюзиям. Может быть, половой отбор обеспечил способностью к подобным уловкам не только шалашников?

Источник: Laura A. Kelley, John A. Endler. Illusions Promote Mating Success in Great Bowerbirds // Science. 2012. V. 335. P. 335–338.

См. также:
1) Подлинное творчество несовместимо с показной скромностью, «Элементы», 29.06.2010.
2) Шалашники обманывают своих подруг с помощью оптических иллюзий, «Элементы», 10.07.2011.

Александр Марков