Aposematizmas (įspėjamosios spalvos): reikšmė, pavyzdžiai ir gyvūnų gynyba
Aposematizmas: įspėjamosios spalvos, jų reikšmė ir pavyzdžiai — kaip raudona, geltona ir juoda signalizuoja nuodingumą, atbaido plėšrūnus ir saugo gyvūnus.
Gyvūnai, kurie yra pavojingi arba netinkami valgyti, paprastai apie tai praneša matomais signalais. Tai vadinama įspėjamąja spalva arba aposematizmu. Tai visiškai priešinga maskuotei. Dažniausiai įspėjamieji ženklai yra ryškūs ir kontrastingi — pavyzdžiui, raudoni, geltoni, juodi, balti arba oranžiniai dryžiai ar dėmės, tačiau aposematizmas gali būti ir kvapinis, garsinis ar elgesio pobūdžio.
1889 m. britų gamtininkas Alfredas Russelas Wallace'as tai paaiškino taip:
"Minėti gyvūnai turi mirtinų ginklų, tokių kaip įgėlimai ar nuodingi kandžiai, arba yra nevalgomi, todėl yra tokie nemalonūs įprastiems savo rūšies priešams, kad niekada nėra puolami, kai žinomos jų ypatingos galios ar savybės.
Todėl svarbu, kad jie nebūtų painiojami su beginkliais ar valgomais gyvūnais..., nes jie gali patirti sužalojimų ar net žūti, kol priešai sužinos apie jų puolimo pavojingumą ar nenaudingumą. Jiems reikia kokio nors signalo ar pavojaus vėliavos, kuri įspėtų būsimus priešus..."
Kaip veikia įspėjamieji ženklai
Įspėjamosios spalvos ir kiti signalai veikia dviem pagrindiniais būdais:
- Ugdymas per patirtį. Plėšrūnai (pvz., jauni paukščiai) ima ryšį tarp tam tikros spalvos ar rašto ir nemalonaus skonio, nuodų ar skausmo. Po kelių bandymų jie pradeda vengti panašių grobių.
- Ženklų įgimtas atmetimas. Kai kuriems plėšrūnams tam tikri kontrastiniai raštai sukelia atsargumą be ankstesnės patirties — tai gali būti selektyviai ugdytas refleksas per evoliuciją.
Įspėjamųjų spalvų gyvūnai dažnai elgiasi taip, kad signalas būtų kuo aiškesnis: juda lėtai, stovi ant atviros vietos arba rodo tam tikrus pozavimo elementus. Vangumas ir demonstravimas padeda reklamuoti jų gynybą — plėšrūnas turi pakliūti į situaciją, kai spalva ir elgesys lengvai pastebimi. Be to, dažnai papildomas yra nemalonus kvapas ar garsas: kai kurie vikšrai išskiria blogą skonio skystį, o skunkas naudoja stiprų kvapą vietoje ar kartu su ryškia spalva.
Cheminės ir fizinės gynybos priemonės
Įspėjamosios spalvos dažnai žymi cheminę arba fizinę gynybą:
- Nuodai ir nemalonus skonis. Pavyzdžiui, monarch vikšrai ir drugeliai kaupia toksinus (kardenolidus) iš pieninių augalų, todėl skonio nemalonumas apsaugo juos nuo paukščių. Dėl šios priežasties ryškūs monarchai yra klasikinis aposematizmo pavyzdys.
- Nuodingi alkaloidai. Dendrobatidae (nuodingi medžių varlės) kaupia stiprius alkaloidus, kurie daro jas mirtinai pavojingas daugeliui plėšrūnų.
- Fizinės gynybos priemonės. Kai kurie vikšrai turi storas, odines odeles, kurios padeda atlaikyti pirmuosius puolimus; boružės (Coccinellidae) išskiria nemalonią hemolimfos medžiagą; vapsvos ir bitės turi geliančius ginklus.
- Jautrus kvapas arba garsas. Skunkai ir kai kurie jūrų bestuburiai naudoja kvapą arba švilpimą, kad atbaidytų priešus — tai pavyzdys, kad aposematizmas nebūtinai yra vien vizualus.
Empiriniai įrodymai ir mokymasis
Eksperimentai parodė, kad plėšrūnai greitai mokosi vengti ryškių, kontrastingų grobių, ypač jei pirmasis bandymas yra nemalonus. Dažni leidiniai rodo, kad jauni paukščiai po pirmo karto retai vėl puola tą patį aposematinį grobį. Tačiau kai kuriuos individų arba rūšių plėšrūnų reikia mokyti ilgiau, o kai kurie turi įgimtą nepatrauklumą tam tikroms spalvoms.
Kaštai ir evoliucinė pusiausvyra
Nors aposematizmas suteikia saugumo pranašumą, jis turi ir kaštų: ryškus gyvūnas lengviau pastebimas tolimesniems plėšrūnams arba prieš signalui įsitvirtinant populiacijoje padidėja mirties rizika. Tačiau jei apsauga (pvz., toksiškumas) yra pakankamai stipri, kaina yra mažesnė nei slėpimosi strategijos, tad įspėjamoji spalva gali evoliucionuoti ir išlikti. Signalo „sąžiningumą“ palaiko tai, kad cheminė gynyba arba kiti ginklai yra brangūs gaminti arba įgyti — pigus imitatorius (Bateso mimikrikos atveju) gali sugrimzti apgaulę, jei modelių (nuodingųjų rūšių) bus per mažai.
Mimikrija ir aposematizmas
Įspėjamoji spalva yra dviejų skirtingų mimikrijos rūšių - Miulerio mimikrijos ir Bateso mimikrijos - pagrindas. Trumpai:
- Müllerio mimikrija. Kelios nuodingos arba nemalonios rūšys įgyja panašius raštus tarpusavio naudai — plėšrūnui tereikia išmokti vieną signalą, kad būtų atsisakyta visų panašių rūšių.
- Bateso mimikrija. Nepavojingi (valgomi) organizmai imituoja nuodingų rūšių spalvas ir raštus, kad suklaidintų plėšrūnus. Toks imituotojas sėkmingas tol, kol modelių (nuodingų rūšių) yra pakankamai daug, kad plėšrūnai liktų išmokyti vengti to signalo.
Pavyzdžiai gamtoje
- Monarchas (Danaus plexippus) – ryški oranžinė ir juoda spalva, vikšrai kaupia kardenolidus iš pienių.
- Nuodingos medžių varlės (Dendrobatidae) – ryškios spalvos, stiprūs alkaloidai.
- Boružės (Coccinellidae) – raudonos su juodomis dėmėmis, išskiria nemalonią skystį.
- Vapsvos ir bitės – geltonos ir juodos juostos su geliančiu ginklu.
- Kai kurie nudižiaraginiai (sea slugs) ir jūrų bestuburiai – ryškios spalvos, cheminė gynyba vandenyje.
Kiti aspektai
Aposematizmas gali būti daugiamodalis: spalva dažnai derinama su kvapu, skoniu, elgesiu ar net garsais. Jie taip pat gali atlikti papildomas funkcijas, pvz., padėti rūšiai atpažinti partnerius ar signalizuoti sveikatingumą. Be to, jauniems individo formoms aposematizmas kartais vystosi anksčiau nei suaugusiems, nes jaunieji organizmai yra pažeidžiamesni.
Apibendrinant, įspėjamieji ženklai — tai efektyvus evoliucinis sprendimas, leidžiantis potencialiai pažeidžiamiems organizmams sumažinti tikimybę būti suėstiems. Jų sėkmė priklauso nuo toksinių ar kitų gynybinių priemonių buvimo, plėšrūnų mokymosi mechanizmų ir ekologinių sąlygų, kuriose gyvūnai gyvena.
Nors ir labai ryškus, tai nėra įspėjamoji spalva. Tai driežo Agama sinaita patinas, Jordanija, netoli Raudonosios jūros. Rujos metu patinas nusidažo ryškiai mėlyna spalva, kad priviliotų pateles. Todėl jo spalva yra antrinis lytinis požymis.
Oophaga pumilio , nuodingos smailiasnukės varlės, sudėtyje yra daug alkaloidų, kurie atbaido plėšrūnus.
Aposeminio pienių vabalo, Lygaeus kalmii, grobuoniškos nimfos: laikydamosi drauge jos tampa labiau pastebimos
Neidentifikuota medinė varlė iš Kongo su įspėjamuoju nuspalvinimu. Be abejo, ji nuodinga
Labai nuodingas didysis mėlynasis aštuonkojis (Hapalochlaena lunulata)
Skunkas yra žinduolių aposematizmo pavyzdys.
Purpurinis dėmėtasis drugys: jo spalvos funkcija nėra žinoma, galbūt aposeminė. Užpakaliniai sparnai yra kitokie ir įprastesni.
Atsparumas toksinams
Yra nemažai plėšrūnų, kurie minta toksiškais gyvūnais. Ištirti atvejai rodo, kad už santykinį imunitetą toksinui tenka sumokėti tam tikrą kainą.
Šiurkščiavilnis tritonas yra nuodingas, o įspėjamąją spalvą parodo rodydamas pilvą. Didžiojoje tritono paplitimo arealo dalyje toksinui yra atspari paprastoji gyvatė (Thamnophis sirtalis). Keliose populiacijose šios gyvatės sėkmingai medžioja tritonus. Toksinui atsparios gyvatės yra vieninteliai žinomi gyvūnai, kurie gali ėsti šiuos tritonus ir išgyventi.
Gyvatės atsparumas toksinui sukėlė selektyvų spaudimą, dėl kurio pirmenybė teikiama tritonams, gaminantiems stipresnį toksino kiekį. Didėjant tritonų toksiškumui, didėja selekcinis spaudimas, palankus gyvatėms, kurių mutacijos suteikia dar didesnį atsparumą. Gyvatės moka už tai, kad jų virškinimas ir kūno medžiagų apykaita yra lėtesni nei giminingų rūšių. Labai atsparios gyvatės šliaužia lėčiau nei mažai atsparios arba visai neatsparios gyvatės.
Tai koevoliucijos pavyzdys. Šis plėšrūno ir grobio evoliucijos ciklas kartais vadinamas evoliucinėmis ginklavimosi varžybomis. Šiuo atveju dėl to tritonai pagamina daug daugiau toksino, nei reikia bet kuriam kitam plėšrūnui nužudyti.
Ryškios spalvos
Gyvūnai gali būti ir būna ryškių spalvų, kurios atlieka kitas funkcijas. Dažniausiai pasitaikančios funkcijos yra šios:
- Identifikacija, antrinė lyties savybė, skirta susirasti partnerį.
- Temperatūros reguliavimas.
- Maskuotė neįprastame fone.
Tačiau šioms funkcijoms naudojamos ryškios spalvos paprastai skiriasi nuo standartinių įspėjamųjų raštų ir spalvų.
Nežinoma funkcija
Daugelio rūšių gyvūnų spalvos paskirtis nežinoma. Taip dažniausiai yra todėl, kad jų gyvenimo įpročiai nepakankamai ištirti ir kad nebuvo atlikti jokie lauko bandymai. Vienas iš pavyzdžių - neįprasta kandis Utetheisa pulchella, karminė dėmėtoji kandis. Jos ryšys su augalu Dittrichia viscosa, kuris turi šiek tiek nemalonų kvapą, leidžia manyti, kad ši kandis turi įspėjamąją spalvą, tačiau šis klausimas nėra išspręstas. Yra žinoma, kad gimininga Utetheisa ornatrix rūšis, kuri maitinasi kitais augalais, išskiria (išspaudžia) alkaloidus, kad atbaidytų plėšrūnus.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra įspėjamoji spalva?
A: Įspėjamasis spalvinimas (arba aposematizmas) - tai gyvūnų bendravimo forma, kai gyvūnai tam tikromis spalvomis praneša kitiems gyvūnams, kad yra nuodingi arba pavojingi.
K: Kuo skiriasi nuo maskuotės?
A: Įspėjamasis spalvinimas yra visiška kamufliažo priešingybė. Kamufliažas padeda gyvūnui susilieti su aplinka, o įspėjamoji spalva išryškina ir padaro gyvūną labiau matomą.
K: Kokios spalvos paprastai naudojamos įspėjamajam nuspalvinimui?
A: Įspėjamosios spalvos paprastai būna raudonos, geltonos, juodos ir baltos spalvų derinys.
K: Kas pirmasis pasiūlė įspėjamojo spalvinimo idėją?
A: Alfredas Russelas Wallace'as, britų gamtininkas, 1889 m. pirmasis pasiūlė įspėjamojo nuspalvinimo idėją.
K: Kaip gyvūnai, turintys įspėjamąsias spalvas, reklamuoja savo gynybą?
A: Įspėjamąsias spalvas turintys gyvūnai juda lėtai ir yra matomi, kad praneštų apie savo gynybą. Kartu su tokiu elgesiu dažnai atsiranda ir nemalonus cheminių ginklų kvapas.
K: Kaip plėšrūnai sužino apie ryšį tarp spalvos ir skonio?
A: Bandymai rodo, kad plėšrūnai sužino apie ryšį tarp spalvos ir skonio, kai atskiri gyvūnai žūsta arba patiria žalą puolimo metu.
K: Kokios mimikrijos rūšys gali būti pagrįstos įspėjamuoju nuspalvinimu?
A.: Yra dvi mimikrijos rūšys, kurios gali būti pagrįstos įspėjamuoju nuspalvinimu: Miulerio mimikrija ir Bateso mimikrija.
Ieškoti