Mimikra

Ponieważ większość wyższych zwierząt ma stosunkowo dobry wzrok, używają go, aby znaleźć to, czego chcą. Zarówno roślinożercy (zwierzęta zjadające rośliny), jak i drapieżniki (zwierzęta polujące i zjadające inne zwierzęta) używają wzroku, aby znaleźć swoje pożywienie. Ofiary muszą unikać bycia zjedzonymi przez drapieżniki. Ich najlepszą szansą jest uniknięcie bycia widzianym. Zazwyczaj potrzebują kamuflażu. W kamuflażu, zwierzę wygląda jak jego tło, a więc jest trudniejsze do zobaczenia. Osiąga się to na różne sposoby:

1. Dopasowanie tła, według koloru i kształtu.

2. Uszkodzone zabarwienie, które rozbija kontur ciała.

3. Przeciwdziałanie cieniowaniu, które wyrównuje wygląd. Większość zwierząt ma ciemny grzbiet i jasny spód: to jest kontr-cieniowanie. Przeciwdziała to normalnemu efektowi światła z góry i sprawia, że kształt ciała jest mniej widoczny.

4. Przejrzystość i srebrzenie, występujące głównie u zwierząt żyjących w wodzie.

Zachowanie

Zarówno kamuflaż, jak i mimika działają najlepiej, gdy drapieżnik szuka z daleka. Kiedy drapieżnik zbliży się do ofiary, a na pewno ją znajdzie, niektóre metody zamieniają się ofiarami i uciekają (uciekają) lub walczą. Takie zachowanie jest prawie zawsze instynktowne. W każdym razie, czy to kryptońskie (ukryte) czy nie, zachowanie ofiary musi odpowiadać jej mimikrze. Jeśli wygląda na to, że liść skręca się na wietrze, to musi się skręcić na wietrze. Prawie wszystkie formy mimikry wiążą się z odpowiednimi zachowaniami, które wzmacniają wrażenie wizualne.

Nie wszystkie zwierzęta używają kamuflażu, ponieważ są sytuacje, w których dobrze jest się popisać. Jednym z przypadków jest potrzeba znalezienia i utrzymania partnera. Wiele samców ma jasne kolory podczas sezonu godowego lub zmienia swoje zachowanie i wychodzi na zewnątrz. Bez tego mogą one nie odnieść sukcesu w kojarzeniach. Z drugiej strony, ich samice są zazwyczaj puszyste i zakamuflowane. Wzór ten występuje u prawie wszystkich zwierząt, u których samiec wystawia i samica wybiera. Istnieje przynajmniej jeden dobry powód, dla którego samica pozostaje zakamuflowana. W momencie zapłodnienia przenosi ona cenny ładunek: jaja, które będą stanowić część następnego pokolenia.

Kolorystyka ostrzegawcza

Zwierzęta, które są niebezpieczne, lub wstrętne do jedzenia, zazwyczaj reklamują ten fakt. Nazywa się to ostrzeżeniem lub aposematycznym ubarwieniem. Jest to dokładne przeciwieństwo kamuflażu. Kolory ostrzegawcze są żywe, często niektóre z nich to czarny, biały, czerwony, żółty.

Testy pokazują, że kolory ostrzegawcze zdecydowanie odstraszają drapieżniki.

Niektóre pojedyncze zwierzęta umierają lub doznają obrażeń, podczas gdy ptaki lub ssaki atakujące poznają związek między kolorem a smakiem. Jeśli jednak ostrzeżenie kosztuje mniej niż ukrycie, zwierzę odnosi korzyści. A cechy reklamowe, takie jak kolor, mogą służyć również innym funkcjom. Wzory te mogą pomóc na przykład w identyfikacji osobników w obrębie gatunku.

Fakt, że niektóre zwierzęta są naprawdę niebezpieczne lub szkodliwe (obrzydliwe) do jedzenia, daje możliwość naśladowania mimikry opartej na ostrzegawczym ubarwieniu: Müllerian i Batesian mimikry.

Müllerian mimikra

W mimice mülleriańskiej niektóre gatunki o ostrzegawczym ubarwieniu wyglądają tak samo. Angielski przyrodnik Henry Walter Bates po raz pierwszy zauważył, że niektóre wstrętne motyle były do siebie podobne, o czym pisał w 1862 roku. Nie podał jednak dobrego wyjaśnienia, które w 1878 roku pozostawił niemieckiemu przyrodnikowi Fritzowi Mülllerowi. Wyjaśnienie Müllera było proste: Oba gatunki korzystają ze wspólnego wzoru. Dzielą się one kosztami związanymi z poznawaniem przez drapieżniki ich nieczystego smaku. Tylko jedno doświadczenie w nauce na jednego drapieżnika może wystarczyć, aby powstrzymać go przed zjedzeniem obu gatunków.

Motylki Batesa, Wallace'a i Müllera oglądane i zbierane były jaskrawo kolorowe i wolno poruszające się. Często latały w grupach, które były bardzo widoczne. Mimo to, ptaki unikały ich. Jest to typowe dla ubarwienia aposematycznego (ostrzegawczego). Ubarwienie niektórych gatunków z tego samego obszaru było tak doskonałe, że nawet doświadczeni naturaliści nie potrafili odróżnić ich na skrzydle.

Po ich zebraniu i umieszczeniu na tablicy, aby można było zobaczyć szczegóły, stało się jasne, że nie wszystkie są tego samego gatunku, a często nie pochodzą z tych samych rodzin biologicznych. Podobny kolor ostrzegawczy hornetów, os i niektórych pszczół jest mülleriański, jeśli żyją w tym samym regionie geograficznym, tak aby drapieżnik przed nauką mógł wybrać któryś z nich.

Testy pokazują, że ptaki uczą się, co jeść, pobierając próbki, gdy są młode. Wszystkie aspekty tej sytuacji były przedmiotem badań. Praca terenowa i eksperymentalna nad tymi pomysłami trwa do dziś.

Naśladownictwo Batesiana

W batesiańskim mimikrze mimikra to owca w wilczym ubraniu: wygląda jak coś niebezpiecznego lub smakuje obrzydliwie, ale w rzeczywistości dobrze jest jeść. Badając dolinę Amazonki w latach 50. ubiegłego wieku, Bates zbierał motyle. Widział, jak niektóre nieszkodliwe motyle wyglądały jak inne gatunki, które były toksyczne. Ptaki ich unikały, więc mimiki przetrwały, mimo że były dobrym pożywieniem. To była pierwsza naukowa relacja o mimice.

Poduszkowce często odwiedzają kwiaty, aby odżywiać się nektarem. Są nieszkodliwymi owadami, które często naśladują osy i pszczoły. Lecą również w sposób powolny, nieregularny, raczej jak osy i pszczoły. Często ich mimika nie jest doskonała, a po osiedleniu się można je łatwo odróżnić. Jednak nawet niedoskonała mimika może spowodować wahanie ptaka, a to może uratować mu życie.

Biolodzy nadal prowadzą badania nad naśladownictwem Batesiana i Mülleriana. Badają, w jaki sposób modele różnią się od siebie smakiem; i co się dzieje, gdy stosunek mimiki do modeli jest różny. Dość często mimiką jest tylko samica; samiec ma normalny wygląd swojego rodzaju. Samice potrzebują większej ochrony, podczas gdy samce muszą się kojarzyć. Bardziej subtelną przyczyną jest to, że zmniejsza o połowę liczbę mimik, a tym samym zwiększa skuteczność mimiki. Batesian mimikra może uszkodzić efekt ostrzegawczy, jeśli częstotliwość mimiki będzie wysoka, ponieważ więcej młodych ptaków będzie ich smakować i będzie zachęcanych do spróbowania ponownie. Korzyści płynące z ostrzegania maleją, jeśli jest więcej mimik.

Może to wyjaśniać przypadki takie jak Papilio dardanus, afrykańska jaskółka, której samice naśladują wiele niesmacznych gatunków z Danaidae: przetrwanie jest wyższe, gdy każda forma mimetyczna jest rzadka w stosunku do swojego modelu. Przewaga jest prawdopodobnie większa u samic, ponieważ samce nie wykazują wzorców mimetycznych; selekcja płciowa prawdopodobnie pomaga utrzymać tę różnicę. Te i inne kwestie były badane przez wiele lat.

W przypadku tego typu owadów życie jest podzielone na etapy (patrz metamorfoza całkowita). Larwa jest fazą wzrostu, dorosły fazą rozrodczą. Larwy również wykazują kamuflaż, kolor aposematyczny i mimikrę. To właśnie larwy pobierają od roślin, którymi się odżywiają, obraźliwe chemikalia. Larwy nie wykazują jednak różnic między samcami i samicami, ponieważ rozmnażanie nie jest ich funkcją.

Pierścienie mimiczne

W krajach tropikalnych badania terenowe wykazały, że w mimikrze występuje duża liczba gatunków. Rozpoznano 54 gatunki Heliconius, z ponad 700 nazwanymi formami kolorów. Istnieją cztery (a może pięć) skupiska motyli, które obejmują helikoniki i ich naśladownictwo. Te "pierścienie mimiczne" nazywane są tygrysem, w skrócie czerwonym, niebieskim i pomarańczowym. Członkowie każdego z pierścieni mają tendencję do wspólnego grzędowania w nocy, latania do podobnych siedlisk i o tej samej porze roku. Obrączki mimiczne obejmują zarówno mimikę müllerską jak i bateską.

Vavilovian mimikra występuje w roślinach, w których chwast wygląda jak roślina uprawna. Nazwa pochodzi od nazwiska Mikołaja Wawilowa, rosyjskiego hodowcy roślin, który odkrył ten pomysł. Przed zastosowaniem herbicydów chwasty były skubane ręcznie. Robi się to od tysięcy lat. Chwasty wyglądają jak roślina uprawna, ponieważ chwasty zbierają te chwasty, które wyglądają inaczej. Vavilovian mimikra jest spowodowana niezamierzoną selekcją przez ludzi. Chwasty, które przeżywają, przekazują swoje geny. Stopniowo, wszystkie chwasty wyglądają bardziej jak roślina uprawna.

Przykładem jest żyto, pospolity gatunek śródziemnomorski. Pierwotnie żyto było tylko chwastem rosnącym z pszenicą i jęczmieniem. Pielęgnacja sprawiła, że upodobało się ono do uprawy. Podobnie jak w przypadku pszenicy, żyto otrzymało większe nasiona i sztywniejsze wrzeciona, do których nasiona są przymocowane. Żyto jest rośliną twardszą od pszenicy: przetrwa w trudniejszych warunkach. Żyto, które stało się rośliną uprawną, podobnie jak pszenica, mogło stać się rośliną uprawną w trudnych warunkach, takich jak wzgórza i góry.

Ten rodzaj mimikry jest dość powszechny. Jest to metafora biblijna wilka w owczej skórze. Naśladownictwo działa w celu naciągnięcia ofiary, która jest następnie zjedzona lub w inny sposób wykorzystana. Przykładem są ryby wędkarskie, rośliny owadożerne i kukułka. Wszystkie te grupy są powszechne i nie ma wątpliwości, że agresywna mimika to udany styl życia.

Kolejne dwa przykłady wprowadzają kolejną metaforę, czyli syrenę. Australijski katydyd Chlorobalius leucoviridis może przyciągać samce cykad, imitując charakterystyczne dla danego gatunku kliknięcia odpowiedzi żeńskich cykad płciowych. Eksperymenty z odtwarzaniem pokazują, że C. leucoviridis jest w stanie przyciągnąć samce wielu gatunków cykad, nawet jeśli sygnały kojarzenia cykad są specyficzne dla danego gatunku.

Samice muchy z rodzaju Photuris wysyłają te same sygnały świetlne, które samice z innych rodzajów wykorzystują jako sygnał godowy. Dalsze badania wykazały, że samce ognia z kilku różnych rodzajów są przyciągane do tych mimik, a następnie są przechwytywane i zjadane. Sygnały samic opierają się na sygnałach odbieranych od samca, przy czym każda samica posiada repertuar sygnałów odpowiadających opóźnieniu i czasowi trwania samicy odpowiedniego gatunku.

Wabienie nie jest jednak warunkiem koniecznym, ponieważ drapieżnik może mieć znaczną przewagę, nie będąc zidentyfikowanym jako taki. Mogą one przypominać wzajemny symbiont lub gatunek o niewielkim znaczeniu dla ofiary.

Agresywne naśladownictwo może być stosowane przez niektóre pasożyty jako sposób na dotarcie do następnego żywiciela. Pasożytnicza trematoda (płazińca) żyje w jelitach śpiewaków. Ich jaja zanikają, a następnie są zjadane przez ślimaka, który żyje w wilgotnym środowisku. Jaja te rozwijają się w larwy wewnątrz tego drugiego żywiciela. W przeciwieństwie do gatunków spokrewnionych, larwy te są jaskrawo zabarwione i zdolne do pulsowania. Worek pełen zarodników wymusza swoją drogę do łodyg oka ślimaka i pulsuje z dużą prędkością. To powoduje powiększanie się macki. Ma to również wpływ na zachowanie gospodarza: ślimak porusza się w kierunku światła, którego zazwyczaj unika. Czynniki te sprawiają, że sporocysty są bardzo widoczne, a wkrótce są one zjadane przez głodnego śpiewaka. Następnie ślimak regeneruje łodygi oka i kontynuuje cykl życiowy. ^p134

Czystsze ryby są sprzymierzeńcami wielu innych gatunków, które pozwalają im zjeść swoje pasożyty i martwą skórę. Niektóre z nich pozwalają sprzątaczce wejść do ich pyska, aby upolować te pasożyty. Jeden z gatunków sprzątaczy, bluestreak cleaner wrasse (Labroides dimidiatus), pokazany do właściwego czyszczenia grouper, żyje na rafach koralowych w Oceanie Indyjskim i Spokojnym. Rozpoznawany jest przez inne ryby, które pozwalają mu na oczyszczanie ich.

Jego szarlatan, mimetyczny blenny z zębami szablastymi (Aspidontus taeniatus), również żyje na Oceanie Indyjskim. Wygląda nie tylko jak fraza pod względem wielkości i koloru, ale nawet naśladuje "taniec" czystszego. Po nabraniu ofiary na to, że spuszcza gardę, blenny następnie ją gryzie, obrywając kawałek płetwy przed ucieczką ze sceny. Ryby zaatakowane w ten sposób szybko uczą się odróżniać mimikę od modela, ale ponieważ podobieństwo jest bliskie, stają się o wiele bardziej ostrożne również wobec modela. Ze względu na zdolność ofiary do rozróżnienia między wrogiem a pomocnikiem, blenny wykształciły bliskie podobieństwo, aż do poziomu regionalnego.

Zjawiskiem nazywanym czasami auto-mimikrą jest sytuacja, gdy model należy do tego samego gatunku co mimikra. Przykładem jest motyl monarchy Danaus plexippus, który żywi się roślinami mlecznymi. Motyle te magazynują toksyny z rośliny, które utrzymują nawet w swoich dorosłych postaciach. Ponieważ poziomy toksyn różnią się w zależności od diety w stadium larwalnym, niektórzy monarchowie są bardziej toksyczni niż inni.

Mniej smakowite osobniki można uważać za naśladowców bardziej niebezpiecznych. Niosą one dokładnie te same kolory ostrzegawcze, co bardziej toksyczne osobniki, ale ich kara dla drapieżników jest słabsza. W gatunkach, w których jedna płeć może być bardziej zagrożona niż druga, jeśli obie płcie wyglądają podobnie, jedna płeć może chronić drugą. Dowody pochodzą od małpy z Gabonu, która regularnie jadła samce ćmy z rodzaju Anaphe, ale zaraz po tym jak skosztowała szkodliwej samicy.

Fałszywe części

Często zdarza się, że małe zwierzęta drapieżne zmniejszają widoczność swojej głowy. Niektóre z nich sprawiają też, że najmniej żywotna część ich ciała wygląda jak głowa. To, podobnie jak plamki na niektórych motylach, jest techniką odchylania się. Peck lub ugryzienie na fałszywej głowie będzie tylko niedogodnością, podczas gdy peck na głowie będzie śmiertelne.

Połączona taktyka

Wiele zwierząt stosuje więcej niż jeden rodzaj mimikry. Widać to u motyli, które zazwyczaj odpoczywają ze złożonymi do góry skrzydłami. Zazwyczaj mają one różne wzory na spodniej stronie skrzydeł. Spód może być kryptoński, podczas gdy górna strona ma jakiś wzór ostrzegawczy. Motylki, które spoczywają z poziomymi skrzydłami, mogą mieć różne wzory na tylnych skrzydłach. Tylne skrzydła są zwykle przykryte przednimi skrzydłami w stanie spoczynku, ale mogą być odsłonięte, jeśli ćma jest zaburzona. Taktyka ta występuje w ćmach, które są aktywne w ciągu dnia lub o zmierzchu. Ćma tygrysia szkarłatna stosuje zarówno kamuflaż jak i kolor ostrzegawczy w zależności od sytuacji. Jest to doskonały przykład współdziałania zachowania i mimiki.

Najwcześniejszy znany przykład mimikry liściowej wśród owadów został znaleziony w Jurze Środkowej 165 milionów lat temu. Owady te są koronkami (Neuroptera), a liście pochodzą od cykad lub pokrewnych bielinek gimnastycznych. Jest to interesujące, ponieważ pokazuje, że ten rodzaj mimikry rozwinął się na długo przed powstaniem kwitnących roślin.

• Obrona przed drapieżnikami
• Obrona przed roślinożercami
• Obrona przed startem
• Współewolucja