Gynyba nuo plėšrūnų: mechanizmai, adaptacijos ir pavyzdžiai

Atraskite gynybos nuo plėšrūnų mechanizmus, adaptacijas ir gyvūnų bei augalų pavyzdžius — evoliucija, kamufliažas, cheminė gynyba ir elgsena. Skaitykite išsamų vadovą.

Daugumai gyvūnų gynyba nuo plėšrūnų yra gyvybiškai svarbi. Būti suėstam nėra vienintelė grėsmė gyvybei: parazitai ir ligos taip pat gali būti mirtini. Tačiau gyvūnai, ypač maži, dažnai yra suvalgomi.

Kadangi gyvybė yra susijusi su dauginimusi, bus atrenkama viskas, kas išlaiko būtybę gyvą pakankamai ilgai, kad ji galėtų daugintis. Kita karta atsiranda iš apvaisintų ankstesnės kartos kiaušinėlių.

Nenuostabu, kad gyvūnai išvystė daugybę apsaugos nuo plėšrūnų priemonių. Kai kurios iš šių apsaugos priemonių taikomos ir augalams: žolėdžiai augalams gali padaryti didelę žalą ir sumažinti augalų derlingumą. Daugelis augalų turi tam tikrą apsaugą nuo žolėdžių.

Pagrindinės apsaugos nuo plėšrūnų kategorijos

• Fizinės ir mechaninės priemonės – spyglių, kriauklių, kietų odų ar šarvų formos (pvz., vėžliai, ereliožvyniai, bitės-smegenėlės). Didelės dantys ir galingi nagai taip pat yra gynimosi priemonė.
• Cheminės gynybos – toksinai, nuodai ir atbaidančios medžiagos (pvz., bombardier beetle išskiria karštą cheminį srautą; daugelis vabzdžių ir rupūžių kaupia alkaloidus). Augalai gamina taninus, alkaloidus, glikozidus ir kitus junginius, kad sumažintų žolėdžių ar parazitų poveikį.
• Spalviniai ir struktūriniai signalai – aposematizmas (ryškios spalvos, įspėjančios apie nuodą) bei kamufliažas ir kontravarnažavimas (paslėpimas fonu, pvz., lapo formos voragos ar kamufliažuotos driežų odos).
• Elgesio priemonės – bėgimas, slėpimasis, stottingas (aukštas šokinėjimas, rodantis gerą fizinę būklę), žvanguojimas uodega, žaidimas negyvo (thanatosis), garbinimas ar kolektyvinė gynyba (mobbing). Socialinė apsauga – saugumo grupėje efektas ir sargybos elgsena (pvz., meerkatai).
• Mimikrija – vienos rūšys imituoja kitas (Bateso arba Müllerio mimikrija). Pvz., vėžlių, kurių nemalonus skonis ar nuodai, spalvos imituojamos nekenksmingų rūšių.
• Atstatomosios strategijos ir aukų nukreipimas – autotomija (uodegos atmetimas driežams), regeneracija, kūno dalių praradimas, kuri atitraukia plėšrūną nuo svarbių organų.
• Imuninės ir elgesio-imuninės priemonės – vidinė apsauga nuo parazitų ir ligų, taip pat kasymasis, apšlakstymas antiseptinėmis medžiagomis, socialinis imunitetas vabzdžių kolonijose.

Keli išsamūs mechanizmų pavyzdžiai

• Kamuoliavimasis ir spyglių panaudojimas: ežiukai susisuka į kamuolį, o porcupinai turi statmenas spyglius. Tai mechaninis barjeras prieš užpuoliką.
• Kamufliažas ir kontravarnažavimas: daug gyvūnų (stiklinės žuvys, kamanės, vabalai, krokodilai) naudoja foną atitinkančias spalvas arba kontrastingas linijas, kurios išardo siluetą. Jūros gyvūnai, kaip kalmarai ir chameleonai, aktyviai keičia spalvą.
• Aposematizmas ir mimikrija: monarcho drugeliai kaupiasi glikozidus iš pieninių augalų ir tampa toksiški; jų ryški spalva įspėja plėšrūnus. Kai kurios nekenksmingos rūšys imituoja toksinių rūšių išvaizdą (pvz., viceroy/monarch diskusijos istorijoje).
• Cheminė ataka: bombardier beetle išskiria karštą, toksišką skysčio srautą į plėšrūną; kai kurios vėžiagyvių rūšys naudoja cheminius atgrasiklius. Augalai išskiria laktozą, glikozidus, eterinius aliejus ir kitus junginius, kurie sumažina žolėdžių virškinimą arba yra nuodingi.
• Socialinė gynyba: žuvų mokyklos sumažina individualią žuvies tikimybę tapti grobiu (saugumas skaičiuje), paukščių kolonijos vykdo masinį medžių ėmimąsi prieš plėšrūnus, o smegeniniai primatai kartais išženklina plėšrūną kolektyviai.
• Pursuit-deterrent signalai: stotting (antilopių šokinėjimas), uodegos plazdenimas stirnoms — signalai plėšrūnui, kad užpuolamas individas yra budrus ir greitas, todėl medžioklė nėra verta pastangų.

Apsaugos kainos ir evoliuciniai kompromisai

Apsauga nuo plėšrūnų dažnai turi kaštus: energijos sąnaudos, mažesnis augimas ar reprodukcija, ryškios spalvos, kurios gali atkreipti kito tipo plėšrūnų dėmesį, arba cheminės medžiagos, reikalaujančios daug biosintezės išteklių. Dėl to vystosi kompromisai: optimalios gynybos teorija prognozuoja, kad organizmai investuos į apsaugą proporcingai rizikai ir vertingumui (pavyzdžiui, brangūs vaisiai ar sėklos gali turėti stipresnę apsaugą).

Ko-evoliucija ir plėšrūnų bei aukų „ginkluotės varžybos“

Plėšrūnai ir jų aukos dažnai dalyvauja nuolatinėje evoliucinėje „ginklų varžybose“: kai aukos išvysto geresnį kamufliažą arba nuodus, plėšrūnai gali tobulinti atsparumą ar ieškoti naujų paieškos strategijų. Tai lemia nuolatinį struktūrinių, elgesio ir cheminių savybių pokytį per kartas.

Pavyzdžiai iš skirtingų taksonominių grupių

• Mammalijos: antilopės (stotting), meerkatai (sargybos ir kolektyvinė gynyba), žinduoliai su šarvais (skaros), porcupinai (spyglių gynyba).
• Paukščiai: zylės ir kiti paukščiai „mobbing“ elgesys prieš plėšrūnus, pulkinis skrydis ir „sukeliantieji ciklai“ apsaugo mažus paukščius.
• Ropliai ir varliagyviai: driežai atmeta uodegas (autotomija), rupūžės išskiria nuodingas medžiagas, kameleono spalvų keitimas — kamufliažas.
• Žuvys: būrių formavimasis, kontravarnažavimas ir elektromagnetiniai signalai (elektriniai unguriai) – specifinės apsaugos strategijos.
• Vabzdžiai: mimikrija (vabzdžių, imituojančių drugelius ar skruzdėles), cheminės gynybos (nuodai, atbaidančios medžiagos), „bombardier“ vabalai ir drugelių-larvų aposematizmas.
• Augalai: spygliai (kaip akacijos), struktūrinės (kietos lapų audinės), cheminės (taninai, proteazės inhibitoriai, eteriniai aliejai), indikuotosios gynybos reakcijos po žolėdžių puolimo (pvz., jasmoninės rūgšties kelias).

Elgesio pavyzdžiai, kuriuos verta prisiminti

• Thanatosis (opossumų „mirimas“) – plėšrūnas praranda susidomėjimą, manydamas, kad „auga“ nusiurbė laiką.
• Stotting (antilopių šokinėjimas) – signalas „aš esu sveikas ir mane neapsimoka gaudyti“.
• Mobbingas – paukščiai arba kiti gyvūnai kolektyviai atakuoja plėšrūną, atitraukdami jį nuo jauniklių ar lizdų.
• Imitas ir „fake-out“ elgesys – kai kurie gyvūnai demonstruoja netikrus atitraukimo ženklus ar rodo netikrus siluetus, kad suklaidintų plėšrūną.

Santrauka

Gynyba nuo plėšrūnų apima labai įvairias strategijas: nuo cheminės ir mechaninės apsaugos iki sudėtingų elgesio ir socialinių mechanizmų. Kiekviena strategija turi savo kainą ir pranašumą, todėl per evoliuciją išsirutulioja daugybė sprendimų, priklausomai nuo ekologinių sąlygų, plėšrūnų spaudimo ir organizmo gyvybinės vertės. Tyrinėjant šias sistemas matome nuolat besikeičiančius santykius tarp grobuonių ir aukų — gyvą evoliucinę dinamiką gamtoje.

Antrinė gynyba

Jie veikia, kai plėšrūnas aptinka grobį arba kai grobis pastebi plėšrūną. Antrinių gynybos priemonių paskirtis - padidinti tikimybę, kad grobis išgyvens susidūrimą (susitikimą).

Metodai

• Pasitraukti į paruoštą atsitraukimo vietą: daugybė būdų. Perlinė žuvis Carapus apis atsitraukia atgal į išangę, o paskui į jūrinio agurko (Holothuria) kūno ertmę.^p138 Pasirodo, kad žuvis, būdama jauniklė, parazituoja ant jūrinio agurko. Nors būdama suaugusi ji gyvena laisvai, iškilus pavojui ji vis tiek sugeba grįžti į holoturiją. Geriau žinomi tokie pavyzdžiai: vėžlys, kuris tiesiog pasitraukia galva ir kojomis po savo kiautu, ir krabas eremitas, kuris atsitraukia į savo kiautą, kai jam gresia pavojus.
• Bėgti: bėgti arba išskristi: populiarus planas. Gyvūnai gali bėgti tiesia linija arba zigzagais. Kitas būdas - skristi rodant tam tikrą blyškią spalvą, o paskui staiga visiškai ramiai įsitaisyti maskuotėje. Yra nemažai kandžių su ryškiais užpakaliniais sparnais, kurie ramybės būsenoje būna uždengti.
• Blefuoti: atrodyti grėsmingai arba stebinančiai (deimatiškas elgesys). Grobis gali užimti tokią pozą, kuri priverčia plėšrūną sustoti. Kartais tai vadinama "išgąsčio demonstravimu". Plėšrūnas gali nežinoti, ar tai tikra grėsmė, ar blefas. Bet kuriuo atveju grobis padidina savo galimybę pabėgti.
• Vaidinti negyvus (thanatozė): daugelis stuburinių plėšrūnų atmeta negyvus gyvūnus. Daugelis plėšrūnų puola žudyti tik judantį grobį. Prie tokių priskiriamos katės, driežai ir mantijos. Nemažai vabzdžių užpulti vaidina negyvus. Taip elgiasi ir kai kurie didesni gyvūnai, pavyzdžiui, amerikinis oposumas. Vaidindami negyvus išvengiame plėšrūno paveldėtos žudymo elgsenos išlaisvinimo.
• Atkreipkite atakos kryptį arba atitraukite dėmesį. Daugelis jų siūlo nepagrindinę kūno dalį, pavyzdžiui, drugeliai, kurių sparnai turi mažus "taikinius" prie kraštų. Sepijos išpurškia juodo rašalo debesį, išblykšta ir greitai plaukia tolyn nuo rašalo. Kenterinė plunksnagraužė, kuri deda kiaušinius ant žemės, vilioja užpuolikus nuo kiaušinių. Jis naudoja nepaprastą įspūdį, kad yra sužalotas lūžusiu sparnu. Kai plėšrūnas yra gerokai nutolęs nuo kiaušinių, paukštis nuskrenda.^p175 Kitos sėjikės sėdi ant įsivaizduojamų lizdų: abu šie būdai - tai dėmesio nukreipimo demonstravimas. Nemažai gyvūnų gali susilaužyti ne itin svarbią kūno dalį ir vėliau ją atsinaujinti.^p179
• Kova (atsakomoji arba gynybinė kova): gyvūnų ginklų yra labai daug ir daugelis jų naudojami kovojant akis į akį. Bombardiniai vabalai į užpuolikus purškia karštą nuodingą skystį. Stambūs žolėdžiai dažnai nešiojasi ginklus: Trikeratopai, iguanodonai, drambliai, elniai, raganosiai, hipopotamai. Beveik visada ginklai naudojami kelioms funkcijoms, ne tik kovai su plėšrūnais.
• Susivienijimas: daugelis gyvūnų nuo plėšrūnų ginasi grupėmis. Labai paplitę tarp paukščių ir žinduolių.

Taurusis elnias. Iš tolo matomas elnias yra maskuotas, bet geba greitai kovoti arba bėgti. Tai yra budri laikysena ir lengvas grėsmės demonstravimas. Jei elnias pasisuka tiesiai į galvą ir nuleidžia galvą, tai yra visiškas grėsmės demonstravimas.


Galiniuose sparnuose pasirodo išgąsčio ekranas Automeris io


Mūšio žala: šio raudonojo admirolo sparnas nukentėjo nuo paukščio snapo, tačiau drugelis vis dar skraido.


Pievų rudasis drugelis su išsiblaškymo "taikiniais" ant sparnų


Gynybinė muskonų rikiuotė su iškeltais ragais ir dideliu budrumu

Gynybos išlaidos

Viskas kažkiek kainuoja. Visos gynybos priemonės kainuoja. Kad išgyventų, gyvūnams reikia maisto ir jie turi išlikti gyvi, kad galėtų daugintis. Energijos ir laiko, skirto gynybai, gali būti daug, tačiau jos gali būti pateisinamos, jei dėl to padidėja dauginimosi tikimybė. Yra tokių išlaidų rūšių:

1. Vidaus sąnaudos: kai kurių cheminių medžiagų teikiama apsauga gali sulėtinti augimą
2. Galimybių sąnaudos: slėpimasis sumažina maitinimąsi
3. Aplinkosaugos sąnaudos: geriausios vietos gynybai gali būti netinkamos gyvybinėms funkcijoms
4. Dizainas ir savigraužos sąnaudos: kūno forma ar spalva, skirta kripsiui, gali būti netinkama atpažinti porą.

Prisitaikymas prieš plėšrūnus: ruonių ryklys Dalatias licha (a-c) ir griaustinis Polyprion americanus (d-f) bando medžioti šagrenę. Plėšrūnai artėja prie potencialaus grobio. Plėšrūnai įkąsta arba bando praryti šagrenę, bet šagrenė jau yra įkišusi į plėšrūnų burnas gleivių čiurkšles (rodyklės). Užspringę plėšrūnai paleidžia raganosį ir užspringsta, bandydami pašalinti gleives iš burnos ir žiaunų kamerų.

Klausimai ir atsakymai

K: Kokia yra pagrindinė gyvūnų gynybos mechanizmų paskirtis?

K: Kaip šios gynybos priemonės padeda daugintis?

K: Ar plėšrūnai taip pat veikia augalus?

K: Ar augalai turi kokių nors apsaugos priemonių nuo žolėdžių?

K: Kokie yra gyvulių gynybos mechanizmų pavyzdžiai?

Paieška pagal raidę