Що краще - залишити більше потомства або зберегти собі життя?
Цвіркун Gryllus rubens і сидить на ньому муха Ormia ochracea. Зображення з сайту nelson.beckman.illinois.edu |
Відомо, що в сутінки самці цвіркунів починають співати, сидячи біля своєї норки, а їх самки знаходять обранців виключно по пісеньці. Але виявляється, в Північній Америці ці сигнали приваблюють не тільки самок цвіркунів - на спів йдуть також і паразитичні мухи з роду Ormia, щоб забезпечити їжею своє потомство. Заражені цвіркуни гинуть через 7-10 днів. Перед цвіркуном дилема: щоб залучити більше самок, треба голосніше і частіше співати, але при цьому зростає ризик отримати смертельного паразита. Різні види цвіркунів вирішують цю дилему абсолютно різними способами.
Багато видів тварин використовують акустичні сигнали для залучення статевого партнера. Відомо, що самки багатьох видів віддають перевагу найбільш гучних співаків. Але також відомо, що гучні співаки більше ризикують бути схопленим потенційними хижаками, ніж тихі виконавці. Таким чином, відбувається конфлікт між природним і статевим відбором. На цьому конфлікті, в певній мірі, заснована одна з концепцій статевого відбору - теорія гандикапу. Відповідно до цієї теорії, самки вибирають самців з такими ознаками, які шкідливі для виживання, тому що тільки дуже пристосований самець зможе дожити до цих ознак до моменту розмноження.
Тварини нерідко намагаються досягти компромісу у вирішенні цього конфлікту. Якщо говорити знову про акустичні сигнали, то було показано, що в одних випадках тиск хижаків призводить до зниження акустичної активності, в інших - до добового або сезонного зсуву цієї активності на той час, коли менше шанс попастися хижакові. Є навіть приклади, коли тварини змінюють модальність сигналу на таку, до якої хижаки менш воспріімчіви- наприклад, переходять від акустичної до вібраційної або зорової комунікації. А є вже зовсім дивовижні випадки, коли частина самців перестає генерувати будь-якої сигнал і егоїстично використовує своїх співаючих побратимів.
паразитична муха Ormia ochracea з сімейства Tachinidae полює виключно на цвіркунів з двох родів - Gryllus і Teleogryllus. Ця муха дивовижна тим, що має органи слуху, зовсім несхожі на органи слуху інших мух. Розташовані вони біля підстав передніх ніг і трохи нагадують тімпанальние органи тих же цвіркунів. Коли муха по звуку знаходить співаючого цвіркуна, вона виробляє на світло личинку і поміщає її або прямо на цвіркуна, або поруч з ним. Личинка тут же вбуравліваются в господаря і починає свою чорну справу. Заражені цвіркуни гинуть через 7-10 днів. Ця муха живе в Північній Америці, а на півдні зустрічається також на Гавайських островах.
Так сталося, що один вид цвіркуна, Teleogryllus oceanicus, поширений в Австралії та Океанії, був завезений на Гавайські острови. У 1991 році американська дослідниця Марлен Зак (Marlene Zuk) з Мічиганського університету почала проводити регулярні дослідження на кількох Гавайських островах. На одному з островів, Кауаї, виявився досить високий відсоток зараженості самців T. oceanicus мухою O. ochracea (близько 30%). Однак приблизно через 10 років на цьому острові було виявлено Сильний зниження чисельності співаючих цвіркунів. Виявилося, що у багатьох самців звуковий апарат редукувався таким чином, що вони втратили здатність видавати звук (рис. 1). Їх крила стали схожі на крила самок. З 133 зібраних в 2004 році самців тільки 12 самців мали нормально розвинений звуковий апарат. І відсоток зараженості цвіркунів паразитичної мухою різко впав - заражено було менше 1% самців (Zuk et al., 2006. Silent night: adaptive disappearance of a sexual signal in a parasitized population of field crickets).
Мал. 1. Нижня сторона правого надкрила нормального самця Teleogryllus oceanicus (a), Німого самця (b) І самки (c) З Гавайського острова Кауаї. справа показані збільшені частини надкрила (d-f). У нормального самця довгий ряд дрібних зубчиків розташований таким чином, що він може зачіпати про жилку іншого надкрила, тим самим генеруючи звук. У німого самця ряд зубчиків укорочений і зміщений, тому він не може брати участь в генерації сигналу. У самки зубчики зовсім відсутні. Зображення з обговорюваної статті в Biology Letters
Відео: Як фарбувати губи червоною помадою - як підібрати і як наносити
Напрошується природне запитання: а як же в такому випадку самки знаходять німих самців? І як німі самці примудряються залишати потомство, якщо вони не мають чим кликати до себе самок? Виявляється, німі самці вибрали хитру тактику - вони прилаштовуються до співаючим самцям і чекають разом з ними самок. Коли самка приходить до співаючого самця, німі самці користуються нагодою і копуліруют з самкою. При цьому вони теж доглядають, але беззвучно - тобто рухають крилами, як при співі. Звичайно, на місці самки я б ще сильно подумала, копуліровать з таким самцем чи ні. Але треба пам`ятати, що ці цвіркуни живуть на островах, тобто на дуже обмеженій території, а, як показують різні дослідження острівних тварин, в маленьких популяціях самки менш вибагливі. Адже якщо будеш вередувати, можеш залишитися зовсім без кавалера, оскільки кавалерів взагалі небагато. Тому не дивно, що самки на острові Кауаї стали менш розбірливі.
Марлен Зак показала, що морфологічні зміни надкрила, що призводять до втрати «голосу» у T. oceanicus, контролюються всього одним геном. Ось чому ця мутація так швидко поширилася на острові Кауаї. На інших Гавайських островах, правда, все самці залишилися повноцінними співаками. Але там і ступінь зараженості O. оchracea була істотно нижче.
Відео: Злом Warface: Звання, досягнення, шопів зброю, ..
Американські біологи з Університету Небраски і Індіанського університету в Блумінгтоні недавно досліджували різні популяції цвіркунів Gryllus lineaticeps в Каліфорнії, де O. оchracea також активно заражає вже інший вид цвіркунів. Завдання було порівняти популяції з низькою і високою частотою зустрічальності паразитичних мух і досліджувати акустичну активність цвіркунів в різних популяціях. Автори припустили, що в популяціях з високою частотою зустрічальності мух цвіркуни співатимуть інакше або в інший час, ніж в менш заражених популяціях. У популяціях з високим ступенем зараженості мухою було заражено близько 60% самців, тобто в два рази більше, ніж в популяції T. оceanicus на Гаваях. Запис акустичних сигналів проводили в лабораторії, помістивши самців в індивідуальні контейнери і імітуючи, наскільки це можливо, природні умови. Автори особливо звертали увагу на поведінку цвіркунів протягом перших двох годин після заходу сонця, коли мухи особливо активно йдуть на спів.
Мал. 2. (A) - Сумарна акустична активність самців Gryllus lineaticeps з кількох популяцій з низьким (білі ящики з вусами) І високим (сірі ящики з вусами) Ризиком заражуваність мухою Ormia ochracea. (B) - То ж для середнього по всіх популяціям з низьким (зліва) І високим (справа) Ризиком зараження. На ящиках з вусами відзначені значення медіани, першого і третього квартилей і 10% і 90% значення. Зображення з обговорюваної статті в Animal Behaviour
Порівняння акустичної активності цвіркунів з шести слабо заражених популяцій і шести сильно заражених популяцій не виявило достовірних відмінностей (рис. 2). Самці співали однаково активно в усіх випадках. Акустична активність поступово наростала протягом перших двох годин після заходу сонця, а потім лишалася незмінною (рис. 3). Але достовірних відмінностей в активності в різні години автори також не знайшли.
Мал. 3. Акустична активність самців G. lineaticeps з популяцій з низьким (білі ящики з вусами) І високим (сірі ящики з вусами) Ризиком заражуваність мухою O. ochracea протягом п`яти годин після заходу сонця. У перші дві години, коли активність мух висока, цвіркуни співають трохи менш активно, хоча достовірних відмінностей між активністю в різні години немає. Зображення з обговорюваної статті в Animal Behaviour
Отже, в наявності два абсолютно різні сценарії. В одному випадку тиск природного відбору призвело до повної втрати голосу у переважної кількості самців в популяції. В іншому випадку, незважаючи на більш високий відсоток зараженості серед цвіркунів, тиск природного відбору не привело навіть до незначного зниження пісенної активності - самці продовжують активно співати, ризикуючи бути зараженими мухою. Можна припустити, що статевий відбір настільки сильний в цих популяціях, що його тиск переважує тиск природного відбору.
Виникає питання: а чи можливо взагалі розвиток Гавайського сценарію на материку? Імовірність появи мутації, що призводить до втрати голосу у цвіркунів, досить висока, так як ця мутація зачіпає всього один ген. Це повинно відбуватися паралельно зі зміною поведінки самців - вони повинні переходити від активного пісенного поведінки до так званого сателітних поведінки: підкрадатися до інших співаючим самцям і мовчки чекати приходу самки. Це теж досить реалістичне подія. Така поведінка, наприклад, було відзначено в іншого виду північноамериканського цвіркуна, Gryllus texensis, який також активно заражається паразитичної мухою. Але, крім того, повинна сильно знизитися вибірковість самок: вони повинні проявляти толерантність до німим самцям, спаріваясь з ними так само активно, як і з співаючими. Таке зниження вибірковості важко собі уявити в великий материкової популяції, де постійно є приплив повноцінних самців. Тому не дивно, що біологи не змогли виявити зниження акустичної активності у цвіркуна G. lineaticeps в Каліфорнії.
