Для своего потомства самки геликониусов выбирают растения с листьями определённой формы, однако при необходимости бабочки вполне могут сменить свои «геометрические» предпочтения.

Бабочки Heliconius erato, обитающие в Центральной Америке и в тропических областях Южной Америки, откладывают яйца на местные растения из рода Passiflora(Страстоцветные). Особенность страстоцветных в том, что у них чрезвычайно разнообразная форма цветков и листьев: не только между видами, но и внутри одного вида у одного растения лист может быть вытянутый и эллиптический, а у другого – копьевидный, или сердцевидный, или треугольный с чёткими лопастями и т. д. Почему у Passiflora образовалось такое разнообразие листовых форм? Нет ли тут влияния гусениц H. erato, которые едят эти листья?

Самка Heliconius erato. (Фото Denise Dell'Aglio / University of Cambridge.)

Листья разных видов страстоцветов. (Фото Denise Dell'Aglio / University of Cambridge.)

Heliconius erato, откладывающая яйца на Passiflora biflora. (Фото Denise Dell'Aglio / University of Cambridge.)

Ещё в 1975 году возникла гипотеза, что здесь всё дело в предпочтениях самок бабочек, которые и сами питаются, и яйца откладывают на тех растениях, к которым привыкли. В результате растения терпят большой ущерб, и преимущество среди них получают те, у которых цветы и листья выглядят иначе. Но тут и бабочки меняют свои вкусы, и история повторяется. Эта гипотеза была бы верна, если бы насекомые способны были выучивать разные растительные формы, чтобы потом обращать внимание только на них.

Авторы статьи в Frontiers in Ecology and Evolution утверждают, что всё так и есть. Исследователи предлагали самкам бабочек искусственные цветы и листья разных форм, и наблюдали, как будут вести себя насекомые. Оказалось, что питаться самки склонны на растениях с цветками, похожими на звезду, с тремя и пятью лепестками; однако, если бабочкам на более простом цветке давали более вкусное угощение, они меняли свои «геометрические» приоритеты. С другой стороны, самки предпочитали откладывать яйца на те искусственные листья, форма которых напоминала листья с двумя лопастями Passiflora biflora, и пренебрегали листьями копьевидной формы. Исследователи делают вывод, что бабочки действительно ориентируются по форме листвы, но при том они могут менять свои предпочтения (то есть если они способны перейти на другие цветки, то могут то же самое сделать и с листьями).

Полученные результаты имеют значение не только для страстоцветов и кормящихся на них геликониусов – в действительности здесь задействован общий эволюционный механизм, с помощью которого живые организмы увеличивают собственное разнообразие и который называется отрицательным частотно-зависимым, или апостатическим, отбором. Объяснить, как он действует, можно на примере тех же бабочек: если сейчас они напускают своих гусениц на растения с двулопастными сердцевидными листьями, то такая форма окажется невыгодной, и преимущество получат другие растения, у которых лист, например, просто овальный. Но бабочки, поскольку они могут учиться и менять предпочтения, в какой-то момент освоят и новую форму – хотя бы потому, что таких растений станет больше, и колыбельную для гусениц не надо искать слишком долго. Поскольку форма листьев может быть самой разной, то в результате отбора преимущество будут получать то одни, то другие. Страстоцветы окажутся исключительно полиморфными, и особи станут отличаться, как мы сказали, не только между видами, но и внутри одного вида – молекулярно-генетические механизмы будут настроены таким образом, чтобы генерировать разнообразие форм во время развития. Растения и гусеницы тут не единственный пример – считается, что в природе те, на кого охотятся, вообще склонны выглядеть как можно более разнообразно, пытаясь найти такой внешний вид, который меньше всего привлекал бы внимание хищника, который, хотя и склонен привыкать к определённому виду жертвы, всё же умеет переучиваться, когда припечёт.

По материалам Phys.org.