Теперь мы знаем, почему естественный отбор может способствовать появлению радужной окраски у некоторых насекомых

Мириады животных обладают блестящими переливающимися оттенками радужной окраски, что делает их потрясающе красивыми, но почему естественный отбор так широко предпочитает такие структурные цвета, остается загадкой.

Смена металлического блеска многократно эволюционировала независимо друг от друга в животном мире - от ослепительных колибри до переливающихся радугой сцинков и похожих на драгоценные камни мух. У некоторых животных, где переливчатость более заметна у одного пола, чем у другого - как у павлинов - половой отбор явно сыграл свою роль.

Но у многих насекомых оба пола одинаково переливчаты, а некоторые животные переливчаты только в личиночной форме, как жуки-землеройки (Trirhabda bacharidis). Новое исследование предоставило экспериментальные доказательства того, что смена цвета у этих животных может также выполнять защитную функцию.

"Одна из проблем при изучении функций такой высокоотражающей структурной окраски заключалась в том, чтобы отделить эффект изменчивости цвета, отличительной черты радужной оболочки, от эффекта простого одновременного наличия нескольких цветов", - объясняет эволюционный биолог Карин Кьернсмо из Бристольского университета. "А также отделить эффект блеска от эффекта переливчатости".

Чтобы добиться этого, Кьернсмо и ее коллеги поставили эксперимент, в котором они испытывали молодых цыплят с различной "добычей" в виде настоящих и искусственных крыльев жука-жужелицы (Sternocera aequisignata) с вкусной закуской из мучного червя внутри.

Цыплятам, которые никогда раньше не сталкивались с подобной добычей, были представлены крылья, которые были либо матовыми со статичным градиентом, либо глянцевыми со статичным градиентом, либо матовыми со смещающимися оттенками, либо глянцевыми со смещающимися оттенками.

Птицы без колебаний атаковали "добычу", на которой отображалось сразу несколько цветов. Но они дважды подумали, прежде чем напасть на "добычу", цвет которой менялся радужным образом. Глянец также вызывал колебания, но не такие сильные, как смена цветов. Поскольку у них не было предыдущего опыта общения с радужными цветами, такое поведение было инстинктивным.

"Здесь мы впервые эффективно проверили каждый из этих двух эффектов в отдельности и показали, что и радужная оболочка, и блеск могут защищать добычу даже после обнаружения, что дает еще одно адаптивное объяснение эволюции и широкому распространению радужной оболочки", - говорит Кьернсмо.

В 2020 году эта же команда представила доказательства того, что радужная оболочка может быть эффективной формой камуфляжа, хотя это может показаться нелогичным, учитывая, насколько поразительно привлекательными могут быть некоторые из блестящих структурных цветов.

"Эта идея на самом деле очень старая, но она никогда не демонстрировалась раньше. Я думаю, что ею просто пренебрегли или забыли", - сказал Кьернсмо журналу Discover в 2020 году.

Конечно, эти результаты необходимо продемонстрировать в естественных условиях, чтобы подтвердить их и убедиться, что в лабораторных условиях нет ничего, что могло бы повлиять на результаты. 

"Наши результаты важны, поскольку они демонстрируют, что даже когда добыча представлена близко и на несоответствующем фоне, радужная окраска может дать преимущество для выживания, вызывая колебания или даже, как иногда наблюдается, реакцию отвращения у нападающих птиц", - пишут Кьернсмо и его команда в своей статье.

Они объясняют, что это отвращение может быть связано с одной из форм апосематизма - когда животные используют цвета для рекламы своей ядовитости. Исследование, проведенное в 2017 году на радужном альпийском листоеде (Oreina cacaliae), обладающем известными химическими средствами защиты, показало, что блеск усиливает его предупреждающий сигнал, что подтверждает идею ядовитого предупреждения.

"Будущие исследования могли бы установить частоту, с которой происходит сочетание радужной окраски и вторичной защиты", - предполагают исследователи исследования 2022 года.

Их исследование было опубликовано в журнале Animal Behaviour.