Як іде видоутворення у видів-наслідувачів? Чи пов'язане воно з видоутворенням у видів-праобразів? На ці ключові питання для розуміння сутності такого дивного явища як мімікрія спробували відповісти австралійські зоологи. Для свого дослідження вони вибрали групу павуків скакунів, що імітують форму, колір і навіть звички мурашок.
Мімікрія, як ми пам'ятаємо зі шкільної програми, - це явище наслідування одного виду іншим: неотруйний і безпечний вид наслідує отруйного, агресивного і небезпечного. Таким способом вид-імітатор може певним чином убезпечити себе від ворогів. Мається на увазі, що хижак не розбере, де небезпечний або отруйний вид, а де вид-імітатор, і про всяк випадок залишить у спокої обидва види. Такий маневр проходить, як це було показано на математичних моделях, якщо чисельність виду-імітатора значно менша від чисельності виду-прообразу або виду-моделі. Якщо ж чисельність виду-імітатора перевищує чисельність виду-прообразу, то існує велика ймовірність, що хижак врешті-решт розбереться хто є хто. Так воно зазвичай і буває в природних популяціях. Мімікрія сильно допомагає в житті тварин, але вона, звичайно, не є панацеєю.
Вид-імітатор отримує очевидну вигоду від своєї оманливої зовнішності. А ось вид-прообразу якраз навпаки. Збільшення чисельності виду-імітатора, що знаходиться в безпеці, веде до зростання небезпеки для виду праобразу. Тому виду-прообразу важливо постаратися поменше бути схожим на свого двійника. І якщо відбір для видів-імітаторів буде спрямований на збільшення схожості, то для видів-прообразів він буде направлений в протилежну сторону, на зменшення цієї схожості (як видно мімікрія несе одним вигоду, а іншим збитки).
Виходить щось на зразок наздоганялок: прообраз тікає, а імітатор доганяє. Трохи вид прообраз піде у бік, змінивши зовнішність (або іншу властивість) і сформувавши новий вид, двійник тут же прямує в ту ж сторону і теж формує новий вид. Така схема міркувань є класичною і загальноприйнятою. Ґрунтуючись на цій схемі легко припустити, що еволюційний шлях видів-прообразів буде повторюватися в еволюції видів-імітаторів. (Саме так зазвичай протікає еволюція в парі господар-паразит: еволюційний розвиток господарів тягне за собою видоутворення у паразитів).
Чи відповідають ці логічні міркування реальній картині видоутворення у мімікруючих видів і видів-прообразів? На це питання спробували відповісти Ф. Чеккареллі (FS Ceccarelli) та Р. Крозьє (RH Crozier), зоологи зі Школи біології тропіків Австралійського університету Дж. Кука. Своє дослідження вони провели на австралійських павуках-скакунах роду Myrmarachne і мурахах, форму і забарвлення яких ці павуки імітують. В Австралії знайдено близько 200 видів цих павуків, з них для дослідження обрані були тільки 7 форм, які попалися дослідникам в околицях школи. Відповідно, підібралися і 7 видів мурах. Потрібно сказати, що ці павучки - чудовий об'єкт для вивчення мімікрії.
Замаскувавшись під різних мурашок, ці павуки-скакуни пристосувалися жити поруч з мурашками та поїдати їх - мурашки для них основна їжа. Зате самі павуки-скакуни можуть безбоязно розгулювати серед своїх дуже агресивних двійників, оскільки мурахи рідко на них нападають. Невідомо, який «пароль» використовують павуки, щоб забезпечити свою безпеку. Ясно тільки, що справа не у зовнішньому вигляді: адже для мурашок основний спосіб комунікації та розпізнавання - хімічний, тобто смак і нюх.
Особини одного і того ж виду павуків можуть наслідувати мурашок різних видів: самки імітують один вид, самці - інший, а підростаюче покоління - ще й третій і четвертий. Деякі підростаючі павучки випадають з цього наслідувального ряду і не схожі на мурашок. Буває, що самки імітують робочих мурашок, а самці - мурашок-солдатів. Буває ще й так: самки імітують мурашок без вантажу, а у самців виростають гігантські хеліцери (chelicerae), так що павук стає схожий на мурашку із здобиччю. Нещодавно проведене дослідження показало, що такий вигляд допомагає виживати самкам за рахунок самців. Хижі павуки, які полюють на мурах, надають перевагу обтяженим вантажем і тому беззахисним мурашкам. Відповідно, хижі павуки швидше звертають увагу на самців-імітаторів, ніж на їхніх самок. Вигода для виду при такому розкладі очевидна.
Для семи знайдених форм павуків була визначена подібність генів (і ядерних, і мітохондріальних). На основі відносних показників подібності геномів побудована можлива схема еволюції в межах цієї групи. Те ж саме було зроблено і для видів мурах. Ці дві схеми наклали одну на одну і виявилося, що вони не схожі. Тобто еволюція видів-прообразів йшла зовсім не так, як видів-імітаторів. Мурахи, яких копіюють павуки, чітко розділяються не тільки на види, але є представниками різних родів! Відповідні їм форми павуків - це в деяких випадках навіть не види, а різновиди в межах виду.
Це означає, що еволюція мімікруючих видів почалася набагато пізніше і йде набагато швидше, ніж у їхніх моделей, і що вони перебувають під дуже сильним тиском відбору. Найширша мінливість зовнішнього вигляду та генотипу в межах популяції служить багатим матеріалом для добору. Ця фантастична мінливість і є, очевидно, ключем до розуміння явища мімікрія.
Поки що за кадром залишається з'ясування механізмів відбору, що приводить до мімікрії. Автори статті в загальних словах припускають, що таким механізмом може бути статевий відбір та тиск хижаків; останній спрямований особливо на тих юних павучків, які не маскуються під жоден вид мурах. Автори також висловлюють надію, що робота буде продовжена на обширному матеріалі, і це дозволить скласти більш адекватне уявлення про еволюцію мімікруючих видів.
За матеріалами elementy.ru.
