automimikra

Plamki oczne czterookiego motyla ( Chaetodon capistratus ) naśladują jego własne oczy, które są zakamuflowane destrukcyjną maską na oczy , odbijającą ataki od wrażliwej głowy.

W zoologii automimikra , mimikra Browera lub mimikra wewnątrzgatunkowa jest formą mimikry , w której naśladuje się ten sam gatunek zwierzęcia. Istnieją dwie różne formy.

W jednej formie, po raz pierwszy opisanej przez Lincolna Browera w 1967 r., słabo bronieni przedstawiciele gatunku o ostrzegawczym zabarwieniu pasożytują na silniej bronionych przedstawicielach swojego gatunku, naśladując ich, aby zapewnić negatywne uczenie się wzmacniające wymagane do działania sygnałów ostrzegawczych. Mechanizm, analogiczny do mimikry Batesa , występuje u owadów, takich jak motyl monarcha .

W innej formie, po raz pierwszy odnotowanej przez Edwarda B. Poultona w 1890 r., mniej wrażliwa część ciała zwierzęcia przypomina bardziej wrażliwą część, na przykład ze zwodniczymi plamkami ocznymi lub fałszywą głową, która odbija ataki od prawdziwej głowy, zapewniając natychmiastową selektywną korzyść. Mechanizm ten występuje zarówno u kręgowców, takich jak ryby i węże, jak iu owadów, takich jak z pasmami włosów .

Automimikra była czasami wykorzystywana w wojsku. A -10 Thunderbolt (Warthog) był często malowany z fałszywym baldachimem na spodzie, imitującym samego siebie, podczas gdy wariant opancerzonego pojazdu ratowniczego czołgu Churchill miał atrapę pistoletu imitującą uzbrojoną wersję tego samego czołgu.

Naśladowanie niesmacznych członków tego samego gatunku

Automimikra została po raz pierwszy opisana przez ekologa Lincolna Browera i współpracowników, którzy odkryli, że motyle monarchy hodowane na kapuście są smaczne dla sójek błękitnych . Jednak monarchy hodowane na ich naturalnej roślinie żywicielskiej, trojeści mlecznej , były szkodliwe dla sójek - w rzeczywistości sójki, które je połknęły, wymiotowały. Następnie Brower zaproponował hipotezę automimikry obejmującą polimorfizm lub spektrum smakowitości: niektóre osoby mogą być bronione, a inne smaczne.

Okazuje się, że wiele gatunków owadów jest toksycznych lub niesmacznych, gdy żywią się roślinami zawierającymi chemikalia określonych klas, ale nie wtedy, gdy żywią się roślinami pozbawionymi tych chemikaliów. Na przykład niektóre motyle trojeści żywią się mleczami ( Asclepias ), które zawierają oleandrynę glikozydu nasercowego ; to czyni je trującymi dla większości drapieżników. Owady te są często aposematycznie kolorowe i wzorzyste. Żywiąc się nieszkodliwymi roślinami, są one nieszkodliwe i pożywne, ale jest mało prawdopodobne, aby ptak, który choć raz spróbował próbki toksycznego okazu, nie ryzykował degustacji nieszkodliwych okazów o tym samym aposematycznym zabarwieniu. Taka nabyta toksyczność nie ogranicza się do owadów: od tego czasu wykazano, że wiele grup zwierząt otrzymuje toksyczne związki poprzez swoją dietę, co sprawia, że ​​automimikra jest potencjalnie rozpowszechniona. Nawet jeśli toksyczne związki są wytwarzane przez procesy metaboliczne u zwierząt, nadal mogą występować różnice w ilości, jaką zwierzęta w nie inwestują, więc istnieje możliwość automimikry nawet wtedy, gdy nie bierze się pod uwagę plastyczności diety . Niezależnie od mechanizmu, smakowitość może się różnić w zależności od wieku, płci lub tego, jak niedawno wykorzystali swoje zapasy toksyn.

Jeśli owadożerne ptaki, takie jak ta pliszka jedząca ćmę, mają tendencję do unikania lub smakowania i wypluwania toksycznych owadów, to naśladowanie niesmacznych form przez nieszkodliwe odmiany tego samego gatunku powinno być preferowane.

Istnienie automimikry w postaci nietoksycznych naśladowców toksycznych przedstawicieli tego samego gatunku (analogicznie do mimikry batesowskiej ) stawia przed teorią ewolucji dwa wyzwania : w jaki sposób automimikra może być utrzymana i jak może ewoluować? Jeśli chodzi o pierwsze pytanie, tak długo, jak ofiara gatunku jest przeciętnie nieopłacalna dla drapieżników do ataku, automimikra może się utrzymywać. Jeśli ten warunek nie jest spełniony, populacja gatunku gwałtownie spada. Drugie pytanie jest trudniejsze i można je również przeformułować jako dotyczące mechanizmów, dzięki którym sygnały ostrzegawcze są uczciwe . Gdyby sygnały nie były uczciwe, nie byłyby stabilne ewolucyjnie . Jeśli koszty używania toksyn do obrony dotykają członków gatunku, to oszuści zawsze mogą mieć większą sprawność niż uczciwi sygnaliści bronieni kosztownymi toksynami. Wysunięto różne hipotezy wyjaśniające uczciwość sygnału u aposematycznych . Po pierwsze, toksyny mogą nie być kosztowne. Istnieją dowody na to, że w niektórych przypadkach nie ma żadnych kosztów, a toksyczne związki mogą w rzeczywistości być korzystne do celów innych niż obronność. Jeśli tak, to automimicy mogą po prostu mieć pecha i nie zgromadzić wystarczającej ilości toksyn ze swojego otoczenia. Druga hipoteza dotycząca uczciwości sygnału głosi, że automimikra może mieć zależne od częstotliwości korzyści . Jeśli drapieżniki przełączają się między roślinami żywicielskimi, które dostarczają toksyn i roślinami, które ich nie dostarczają, w zależności od liczebności larw każdego typu, wówczas automimikra toksycznych larw przez nietoksyczne larwy może być utrzymana w zrównoważonym polimorfizmie. Trzecia hipoteza głosi, że automimiki są bardziej narażone na śmierć lub obrażenia w wyniku ataku drapieżnika. Jeśli drapieżniki dokładnie spróbują swojej ofiary i wyplują wszystko, co źle smakuje, zanim wyrządzą znaczne szkody (zachowanie „powolne”), wtedy uczciwi sygnaliści będą mieli przewagę nad automimikami, które oszukują.

Fałszywa głowa

Wiele niebieskich motyli ( Lycaenidae ), takich jak ten siwy pasemko ( Strymon melinus ), ma fałszywą głowę z tyłu, trzymaną w spoczynku do góry, odbijającą ataki od rzeczywistej głowy.

Wiele owadów ma nitkowate „ogony” na końcach skrzydeł i wzory znaków na samych skrzydłach. Łączą się one, tworząc „fałszywą głowę”. To zmyla drapieżniki, takie jak ptaki i skaczące pająki ( Salticidae ). Spektakularne przykłady występują u z pasmem włosów ; siadając na gałązce lub kwiatku, zwykle robią to do góry nogami i wielokrotnie przesuwają tylne skrzydła, powodując ruchy „ogonów” na ich skrzydłach przypominające anteny. Badania uszkodzeń tylnego skrzydła potwierdzają hipotezę, że ta strategia jest skuteczna w odbijaniu ataków od głowy owada.

Dobór naturalny faworyzujący cechy, które odbijają ataki drapieżników, jest prosty do wyjaśnienia: preferowane są warianty wzorców, które skuteczniej odbijają atak, ponieważ zwierzęta z nieskutecznymi wariantami są prawdopodobnie zabijane. Przyrodnicy od czasów Edwarda B. Poultona w jego książce The Colours of Animals z 1890 r. Zauważyli, że można oczekiwać, że motyle z plamkami ocznymi lub innymi fałszywymi oznaczeniami na głowie uciekną z niewielkimi uszkodzeniami skrzydeł, podczas gdy drapieżnik dostaje tylko „kęs tylnego skrzydła” zamiast mączka z owadów . Słowami Poultona:

Każde tylne skrzydło tych motyli [pasemka do włosów] jest wyposażone w „ogon”, który u niektórych gatunków jest długi, cienki i najwyraźniej sękaty na końcu. Kiedy motyl odpoczywa na kwiecie, skrzydła są zamknięte, a tylne pozostają w ciągłym ruchu… Ten ruch, wraz z ich wyglądem, powoduje, że „ogony” najsilniej przypominają czułki motyla; prawdziwe anteny są trzymane [w dół], aby nie przyciągać uwagi. U wielu gatunków w pobliżu podstawy rzekomych czułków występuje znak podobny do oka, w najbardziej odpowiednim miejscu. Efektem znakowania i ruchu jest zwodniczy wygląd głowy na niewłaściwym końcu ciała . Ciało jest krótkie i nie sięga aż do przypuszczalnej głowy, dzięki czemu owad jest nieuszkodzony, gdy zostanie schwytany.

Sóweczka karłowata ( Glaucidium californicum ) z plamkami ocznymi za głową

Eksperyment z 1981 roku potwierdził oczekiwaną korelację między podstępem a przeżyciem u motyli.

Wśród kręgowców węże, takie jak gumowe boa i wąż koralowy, zwijają się i chowają głowę, zamiast tego pokazując ogon jako fałszywą głowę. Niektóre ryby, takie jak czterooka , mają plamki oczne w pobliżu ogonów, a gdy są lekko zaniepokojone, pływają powoli do tyłu, przedstawiając ogon jako głowę; jednakże zaproponowano różne hipotezy dotyczące funkcji takich plamek ocznych. Kilka gatunków sóweczek ma fałszywe oczy ( ocelli ) z tyłu głowy, wprowadzając drapieżniki w błąd, aby reagowały tak, jakby były obiektem agresywnego spojrzenia.

Zastosowanie wojskowe

Automimikra była czasami używana w pojazdach wojskowych i samolotach. Wśród pojazdów wyspecjalizowane warianty, takie jak brytyjski opancerzony pojazd ratowniczy Churchill z II wojny światowej, nie miały miejsca na prawdziwą broń, ale były wyposażone w atrapę broni, imitującą uzbrojoną wersję tego samego czołgu, aby zapewnić mu pewną ochronę.

Atak naziemny A-10 Thunderbolt (Warthog) był czasami malowany za pomocą schematu kamuflażu, który obejmował zarówno destrukcyjne zabarwienie , jak i automimikę w postaci fałszywego baldachimu na spodzie. Miało to na celu zmylenie wroga co do postawy samolotu i prawdopodobnego kierunku lotu.

Notatki