Мимикрия — как природата имитира: определение, видове и примери

Тъй като повечето висши животни имат сравнително добро зрение, те го използват, за да намерят това, което искат. Както тревопасните (животни, които се хранят с растения), така и хищниците (животни, които ловуват и ядат други животни) използват зрението, за да намерят храната си. Хищниците трябва да избягват да бъдат изяждани от плячката. Най-добрият им шанс е да не бъдат забелязани. Обикновено те се нуждаят от камуфлаж. С камуфлажа животното прилича на фона си и така е по-трудно да бъде забелязано. Това се постига по различни начини:

1. Подбор на фона по цвят и форма.

2. Прекъсващо оцветяване, което разчупва очертанията на тялото.

3. Противозасенчване, което изравнява външния вид. Повечето животни имат тъмен гръб и светла долна част: това е контразасенчване. То противодейства на нормалното въздействие на светлината отгоре и прави формата на тялото по-малко видима.

4. Прозрачност и посребряване, среща се предимно при животни, живеещи във вода.

Поведение

И камуфлажът, и мимикрията работят най-добре, когато хищникът търси от разстояние. Когато хищникът се доближи до жертвата и е сигурно, че ще я открие, някои жертви сменят методите и бягат или се отбраняват. Това поведение почти винаги е инстинктивно. Във всеки случай, независимо дали е криптичен (скрит), или не, поведението на плячката трябва да съответства на нейната мимикрия. Ако прилича на усукващо се от вятъра листо, то трябва да се усуква от вятъра. Почти всички форми на мимикрия включват подходящо поведение, за да се засили визуалното впечатление.

Не всички животни използват камуфлаж, защото има ситуации, в които е добре да се покажат. Един от случаите е необходимостта да се намери и задържи партньор. Много мъжки животни имат някои ярки цветове по време на брачния сезон или променят поведението си и излизат на открито. Без това те може да не успеят да се чифтосат. От друга страна, женските им екземпляри обикновено са пухкави и маскирани. Този модел се среща при почти всички животни, при които мъжкият се показва, а женската избира. Има поне една основателна причина, поради която женските остават маскирани. В момента, в който бъде оплодена, тя носи ценния товар: яйцата, които ще бъдат част от следващото поколение.

Предупредително оцветяване

Животните, които са опасни или вредни за ядене, обикновено обявяват този факт. Това се нарича предупредително или апосематично оцветяване. То е точно обратното на камуфлажа. Предупредителната окраска е ярка, често включваща черно, бяло, червено и жълто.

Тестовете показват, че предупредителните цветове определено отблъскват хищниците.

Някои отделни животни ще умрат или ще получат увреждания, докато птиците или бозайниците, които са в атака, научават за връзката между цвят и вкус. Въпреки това, ако предупреждението струва по-малко от скриването, животното печели. А рекламните белези, като например цветовете, могат да изпълняват и други функции. Например шарките могат да помогнат за идентифицирането на партньорите в рамките на вида.

Фактът, че някои животни са наистина опасни или вредни (отвратителни) за консумация, дава възможност за мимикрия, основана на предупредителна окраска: Мюлеровата и Бейтсовата мимикрия.

Мюлерска мимикрия

При Мюлеровата мимикрия някои видове с предупредителна окраска приличат един на друг. Английският естествоизпитател Хенри Уолтър Бейтс пръв забелязва, че някои неприятни пеперуди си приличат една на друга, за което пише през 1862 г. Той обаче не дава добро обяснение; това е оставено на немския естествоизпитател Фриц Мюлер през 1878 г. Обяснението на Мюлер е просто: И двата вида се възползват от общ модел. Те си поделят разходите за това, че хищниците научават за техния неприятен вкус. Само един опит за научаване на хищник може да е достатъчен, за да го възпре да яде и двата вида.

Пеперудите, които Бейтс, Уолъс и Мюлер наблюдавали и събирали, били ярко оцветени и бавноподвижни. Те често летяха на групи, които бяха добре видими. Въпреки това те са били избягвани от птиците. Това е типично за апосематичното (предупредително) оцветяване. Окраската на някои видове от един и същи район е толкова съвършена, че дори опитни естествоизпитатели не могат да ги различат по крилото.

След като бяха събрани и подредени на дъска, за да се видят детайлите, стана ясно, че не всички са от един и същи вид, а често и от едно и също биологично семейство. Сходните предупредителни цветове на стършелите, осите и някои пчели са по Мюлер, ако те живеят в един и същ географски район, така че хищникът може, преди да се научи, да избере някоя от тях.

Тестовете показват, че птиците научават какво да ядат, като вземат проби, когато са млади. Всички аспекти на тази ситуация са обект на изследвания. Теренната и експерименталната работа по тези идеи продължава и до днес.

Бейтсианска мимикрия

При мимикрията на Бейтс мимикът е овца във вълча кожа: изглежда като нещо опасно или с отвратителен вкус, но в действителност е добър за ядене. Докато изследва долината на Амазонка през 50-те години на XIX в., Бейтс събира пеперуди. Той видял как някои безвредни пеперуди изглеждат като други видове, които са токсични. Птиците ги избягвали, така че мимиките оцелявали, въпреки че били добра храна. Това е първото научно описание на мимикрията.

Въздушните мухи често посещават цветята, за да се хранят с нектар. Те са безвредни насекоми, които често имитират оси и пчели. Те също летят бавно и неравномерно, подобно на осите и пчелите. Често мимикрията им не е съвършена и можете лесно да ги различите, след като се установят. Въпреки това дори и несъвършената имитация може да накара птицата да се поколебае и това да спаси живота ѝ.

Биолозите все още провеждат изследвания върху Бейтсовата и Мюлеровата мимикрия. Те изучават как моделите се различават по своя неприятен вкус и какво се случва, когато съотношението между мимиките и моделите варира. Доста често само женската е мимик; мъжкият носи нормалния вид на своя род. Женските се нуждаят от повече защита, докато мъжките имат нужда да се чифтосват. По-фината причина е, че броят на мимиките се намалява наполовина и така се повишава ефективността на мимикрията. Бейтсианската мимикрия може да увреди предупредителния ефект, ако честотата на мимиките стане висока, защото повече млади птици ще ги опитат и ще бъдат насърчени да опитат отново. Ползата от предупреждението намалява, ако има повече мимики.

Това може да обясни случаи като Papilio dardanus, африканска лястовича опашка, чиито женски имитират редица невкусни видове от Danaidae: оцеляването е по-голямо, когато всяка миметична форма е рядка в сравнение със своя модел. Предимството вероятно е по-голямо за женските, тъй като мъжките не показват миметични модели; сексуалният подбор вероятно помага за поддържането на тази разлика. Тези и други въпроси се изследват от много години.

При този вид насекоми животът е разделен на етапи (вж. пълна метаморфоза). Ларвата е стадий на растеж, а възрастният - на размножаване. Ларвите също проявяват камуфлаж, апосематична окраска и мимикрия. Ларвите са тези, които приемат нападателните химикали от растенията, с които се хранят. Въпреки това ларвите не показват разлики между мъжки и женски, тъй като размножаването не е тяхна функция.

Пръстени за мимикрия

Теренните проучвания в тропическите страни показват, че има голям брой видове, които участват в мимикрията. Разпознати са 54 вида Heliconius с над 700 наименувани цветови форми. Съществуват четири (или може би пет) групи пеперуди, които включват хеликониусите и техните мимики. Тези "мимикриращи пръстени" се наричат за краткост тигров, червен, син и оранжев. Членовете на всеки пръстен са склонни да нощуват заедно през нощта, да летят в сходни местообитания и по едно и също време на годината. Пръстените на мимикрията включват както мимикрията на Мюлер, така и мимикрията на Бейтс.

Вавиловската мимикрия се среща при растенията, когато плевелът започва да прилича на културно растение. Наречена е на името на Николай Вавилов, руски селекционер, който открива идеята. Преди появата на хербицидите плевелите са били изскубвани на ръка. Това е правено в продължение на хиляди години. Плевелите започват да приличат на културата, защото плевелите се откъсват от онези плевели, които изглеждат най-различно. Вавиловата мимикрия се дължи на непреднамерен подбор от страна на хората. Плевелите, които оцеляват, предават своите гени. Постепенно всички плевели заприличват на растението.

Пример за това е ръжта, често срещан средиземноморски вид. Първоначално ръжта е била просто плевел, растящ заедно с пшеницата и ечемика. Заплевеляването я е направило подобна на културата. Подобно на пшеницата, тя започнала да има по-големи семена и по-твърди вретена, към които се прикрепват семената. Ръжта е по-издръжливо растение от пшеницата: тя оцелява при по-сурови условия. След като се превърнала в растение като пшеницата, ръжта успяла да се превърне в растение в сурови райони, като хълмове и планини.

Този вид мимикрия е доста разпространен. Това е библейската метафора за вълка в овча кожа. Мимикрията работи, за да подмами жертвата, която след това бива изядена или по друг начин използвана. Пример за това са рибите-рибари, насекомоядните растения и кукувицата. Всички тези групи са широко разпространени и няма съмнение, че агресивната мимикрия е успешен начин на живот.

Следващите два примера въвеждат друга метафора - тази на сирената. Австралийският катидид Chlorobalius leucoviridis може да привлича мъжки цикади, като имитира специфичните за вида отговори на кликането на сексуално възприемчивите женски цикади. Експериментите с възпроизвеждане показват, че C. leucoviridis е в състояние да привлича мъжки от много видове цикади, въпреки че сигналите за чифтосване на цикадите са видово специфични.

Женските светулки от род Photuris излъчват същите светлинни сигнали, които женските от други родове използват като сигнал за чифтосване. По-нататъшни изследвания показват, че мъжките светулки от няколко различни рода се привличат от тези имитации и впоследствие биват улавяни и изяждани. Сигналите на женските се основават на тези, получени от мъжкия, като всяка женска има репертоар от сигнали, съответстващи на закъснението и продължителността на женските от съответния вид.

Привличането обаче не е необходимо условие, тъй като хищникът може да има значително предимство, ако не бъде идентифициран като такъв. Той може да прилича на мутуалистичен симбионт или на вид, който няма голямо значение за жертвата.

Агресивната мимикрия може да се използва от някои паразити като средство за достигане до следващия им гостоприемник. В червата на пойните птици живее паразитен трематод (плосък червей). Яйцата им преминават навън и след това се изяждат от охлюв, който живее във влажна среда. Яйцата се развиват в ларви в този втори гостоприемник. За разлика от сродните видове, тези ларви са ярко оцветени и могат да пулсират. Пълна торбичка със спори си пробива път в очните ябълки на охлюва и пулсира с висока скорост. Това кара пипалата да се увеличават. Това се отразява и на поведението на гостоприемника: охлювът се насочва към светлината, която обикновено избягва. Тези фактори правят спороцистите силно забележими и скоро те биват изядени от гладна пойна птица. След това охлювът регенерира очните си дръжки и продължава жизнения си цикъл.^p134

Чистите риби са съюзници на много други видове, които им позволяват да се хранят с техните паразити и мъртва кожа. Някои позволяват на чистача да влезе в устата им, за да ловува тези паразити. Един от видовете чисти риби, синята чистачка (Labroides dimidiatus), показана вдясно, която почиства групер, живее в кораловите рифове в Индийския и Тихия океан. Тя е разпознаваема от други риби, които ѝ позволяват да ги почиства.

Нейният подражател, миметичният саблезъб (Aspidontus taeniatus), също живее в Индийския океан. Той не само прилича на рачето по размер и цвят, но дори имитира "танца" на чистача. След като заблуди жертвата си и я накара да се отдръпне, тя я ухапва, откъсвайки парче от перката ѝ, и след това бяга от мястото на събитието. Нападнатите по този начин риби скоро се научават да различават имитатора от модела, но тъй като приликата е голяма, те стават много по-предпазливи и по отношение на модела. Благодарение на способността на жертвата да различава врага от помощника, блесните са развили близко сходство чак до регионално ниво.

Феноменът, който понякога се нарича автомимикрия, се проявява, когато моделът принадлежи към същия вид като имитатора. Пример за това е пеперудата монарх Danaus plexippus, която се храни с растения от рода на млечката. Пеперудите съхраняват токсини от растението, които поддържат дори във възрастните си форми. Тъй като нивата на токсините варират в зависимост от начина на хранене по време на ларвния стадий, някои монарси ще бъдат по-токсични от други.

По-слабо приемливите индивиди могат да се разглеждат като имитации на по-опасните индивиди. Те носят точно същите предупредителни цветове като по-токсичните индивиди, но наказанието им за хищниците е по-слабо. При видовете, при които единият пол може да бъде по-голяма заплаха от другия, ако двата пола си приличат, единият може да защити другия. Доказателство за това е маймуна от Габон, която редовно ядяла мъжки молци от рода Anaphe, но веднага спряла, след като опитала отровна женска.

Фалшиви части

При малките животни, които са жертва, е обичайно главата им да не се вижда. Някои от тях също така правят най-малко важната част от тялото си да изглежда като глава. Това, както и очните петна при някои пеперуди, е техника за отклоняване на вниманието. Кълването или ухапването по фалшивата глава ще бъде само неудобство, докато кълването по главата би било фатално.

Комбинирани тактики

Много животни използват повече от един вид мимикрия. Това се наблюдава при пеперудите, които обикновено почиват със сгънати нагоре крила. Обикновено те имат различни шарки от долната страна на крилата. Долната страна може да е загадъчна, докато горната има някаква предупредителна шарка. Пеперудите, които почиват с хоризонтално разположени крила, могат да имат различни шарки по задната страна на крилата. В покой задните крила обикновено са покрити от предните, но могат да се разкрият, ако молецът бъде разтревожен. Тази тактика се среща при пеперудите, които са активни през деня или в сумрак. Аленият тигров молец използва както камуфлаж, така и предупредителен цвят в зависимост от ситуацията. Той е прекрасен пример за това как поведението и мимикрията работят заедно.

Най-ранният известен пример за имитация на листа сред насекомите е открит в средната юра преди 165 милиона години. Насекомите са дантели (Neuroptera), а листата са от цикади или сродни на тях гимносиперми. Това е интересно, тъй като показва, че този вид мимикрия е еволюирал много преди появата на цъфтящите растения.

• Защита срещу хищници
• Защита срещу тревопасни животни
• Защита от уплаха
• Съвместна еволюция