Существует не так много хороших примеров двух видов, вовлечённых в напряженную борьбу за выживание, которые могли бы сравниться с летучими мышами и мотыльками. Эти два существа являются архетипом эволюционной гонки вооружений, где каждое из созданий пытается превзойти своего визави в битве за выживание между хищником и добычей.
Летучие мыши впервые развили способность к эхолокации около 65 миллионов лет назад. Производя высокочастотные «щелчки» ртом или носом и прислушиваясь к эху, отражающемуся от объектов, летучие мыши могут освещать окружающий мир звуком.
Эхолокация позволяет летучим мышам использовать при охоте возможности, недоступные другим летающим хищникам. Охотясь ночью, они имеют возможность преследовать и поедать ночных насекомых.
Эта способность оказывает огромное давление на насекомых, на которых охотятся летучие мыши, таких как сверчки, сетчатокрылые насекомые и кузнечики. Это означает, что многие из этих насекомых в ответ развили необычайный набор контрадаптаций, помогающих им выживать в столь агрессивной среде. Но ни у одного вида они не проявляются так явно, как у мотыльков.
Изображение: unsplash.com
У многих мотыльков развились уши, чувствительные к эхолокационным крикам летучих мышей. Это позволяет им слышать приближающихся летучих мышей и уходить от атаки, например, прятаться в листве или просто улетать подальше.
Некоторые мотыльки даже научились издавать собственные звуки, предупреждая летучих мышей о том, что они ядовиты. Так, например, когда такой вид издаёт высокочастотные щелчки, которые слышны атакующей летучей мыши, она начинает ассоциировать щёлкающее насекомое с неприятным вкусом, переставая на него вести охоту.
Щелчки некоторых видов мотыльков способны даже «глушить» эхолокационные крики летучих мышей. Рассчитывая свои щелчки так, чтобы они совпадали со щелчками приближающейся летучей мыши, мотыльки могут сбить летучую мышь с толку, что затрудняет достижение ею цели.
Поглощение звука
В Бристольском университете учёных больше всего заинтересовала защита мотыльков, у которых нет ушей. Если те не слышат приближающуюся летучую мышь, как они могут увеличить свои шансы на выживание? Мотыльки без ушей должны были бы развить пассивную защиту, то есть приспособления, которые присутствуют всё время, независимо от того, находится ли мотылёк под угрозой со стороны находящейся рядом летучей мыши или нет.
Недавно же специалисты обнаружили две такие адаптации у видов бабочек без ушей. Первый — это акустический камуфляж. Это звуковой эквивалент визуального камуфляжа: когда осьминог идеально сливается с камнем или насекомое выглядит точно так же, как лист.
Чтобы достичь этого, безухие мотыльки на своих крыльях и теле развили специальные чешуйки, которые поглощают звуковую энергию от эхолокирующей летучей мыши, заставляя летучую мышь получать уменьшенное эхо от тела мотылька. Заглушая звук таким образом, бабочка может буквально исчезнуть «с поля зрения» эхолокирующей летучей мыши.
То, как эти чешуйки способны поглощать звук, весьма впечатляюще. Каждая чешуя на крыле мотылька вибрирует в ответ на звуковые волны, при этом все чешуйки вибрируют с немного разными частотами. Таким образом, работая вместе, чешуя способна поглощать звук на всех частотах, которые летучие мыши используют для охоты, от 11 до 212 кГц.
Вибрируя, чешуйки рассеивают звуковую энергию, преобразовывая её в кинетическую энергию и тепло. Учёные надеются, что уроки, которые они извлекли из этих чешуек, помогут им в будущем разработать более тонкие звукопоглощающие материалы для облицовки стен зданий, что сделает мир более тихим местом для всех.
Отвлекающий манёвр
Ещё одна адаптация, которую исследователи выявили у мотыльков, — это акустическая приманка. Это можно рассматривать как звук, эквивалентный глазным пятнам, которые можно наблюдать у рыб и бабочек. Идея состоит в том, чтобы отвлечь атаку хищника от жизненно важных частей тела животного, таких как его голова, к более расходным придаткам, таким как плавники и крылья, которые можно было бы потерять без смертельного ущерба.
У мотыльков эти приманки принимают форму удлинённых скрученных структур на кончиках крыльев. У некоторых мотыльков также имеются удлинения на крыльях, известные как стримерные приманки.
Уникальная волнообразная форма этих структур означает, что эти части тела превосходно отражают звук, а также рассеивают его под разными углами. Данное исследование показало, что летучие мыши будут атаковать эти образования, а не уязвимое тело самой бабочки. Это повышает вероятность того, что мотыльки выживут после нападения летучих мышей и проживут как минимум ещё один день.
По мере того, как учёные открывают новые и увлекательные трюки, подобные этим, вполне вероятно, что человечество только начинает понимать все адаптации, которые эволюционировали у этих видов. Уже есть некоторые свидетельства того, что летучие мыши изменили свои эхолокационные сигналы, чтобы подкрадываться к насекомым, имеющим уши, в то время как пока ещё неизвестно, смогут ли они в дальнейшем преодолеть другие формы защиты, такие как акустическая маскировка. Похоже, что мотыльки в настоящее время одерживают верх в этой гонке вооружений, но у летучих мышей, вероятно, ещё есть несколько тузов в рукаве, чтобы с ними бороться.
Читать ещё: Мотыльки используют акустические приманки, чтобы уклоняться от атак летучих мышей – новое исследование.
