Бабочки. Основы систематики, среда обитания, жизненный цикл и магия совершенства - Эльке Циппель

Ядовитые вещества из тела гусеницы сохраняются в куколке, которая маскируется под сухой лист, и в конце концов оказываются в теле бабочки, на вкус такой же противной, как и гусеница. Любая птица, которая хоть раз пробовала эту мерзость, запоминает ее и впредь таких бабочек не трогает. Чтобы птицам было легче их вспомнить, бабочки-геликонии, как и многие другие ядовитые или несъедобные животные, носят предостерегающую окраску – яркие цвета и приметный узор. В этом они составляют полную противоположность невзрачным, хорошо маскирующимся мотылькам, которые, будучи лакомым кусочком, прячутся лучше. Для такой предостерегающей окраски в поведенческой биологии есть специальный термин – апосематизм. У питающегося страстоцветом, широко распространенного в дождевых лесах Центральной и Южной Америки вида геликония сара (Heliconius sara) апосематизм выражен в контрастном узоре: верхняя (апикальная) часть черных передних крыльев разделена широкими кремово-белыми перевязями, а часть у основания крыла (ее также называют базальной), как и задние крылья с черной перевязью, отливает ярко-голубым.

Геликония сара, подвид sprucei (Heliconius sara subsp. sprucei)

Бабочки сосут нектар различных ароматных цветков, например лантаны, знакомой нам как декоративное растение. Кроме того, те из них, чей жизненный цикл связан со страстоцветными, открыли для себя необычный для чешуекрылых источник пищи: они собирают пыльцу[14]. Пыльца богата белками и обеспечивает насекомых необходимыми аминокислотами. Хорошее питание позволяет самкам таких видов формировать много яиц и существенно способствует большой продолжительности их жизни. Представители некоторых видов способны жить до девяти месяцев – для бабочек с их обычно коротким веком это огромный возраст.

Общая предупредительная окраска

От внимательного наблюдателя не скроется, что сине-черные с белым рисунком бабочки-геликонии, летающие, например, в Колумбии и Перу, очень мало отличаются друг от друга. У одних крылья более вытянутые, у других более округлые, у кого-то светлая перевязь на передних крыльях выражена более отчетливо, у кого-то менее. Бабочки с такими небольшими отличиями в форме и узоре относятся к разным видам, но их общие черты говорят каждой птице, которая уже когда-то познакомилась с представителем их круга: «Я ядовита, вкус у меня отвратительный, не ешь меня!» Эта особая форма подражания называется мимикрией Мюллера. На самом деле это не мимикрия, которую в середине XIX века подробно изучил и описал немецкий биолог Фриц Мюллер, а единая сигнальная окраска, в нашем примере возникшая у бабочек-геликоний в ходе совместного развития – коэволюции. В данном случае сразу несколько видов бабочек пользуются тем, что благодаря одному неудачному опыту птица в дальнейшем не станет трогать целую группу похожих друг на друга насекомых.

Геликонии в области мимикрии Мюллера – настоящие профессионалы. В разных регионах Неотропики виды образуют целые кольца мимикрии и иногда окрашены в красный, иногда в синий, а иногда в разные цвета, но в пределах своего региона всегда остаются одинаковыми. Так, очень легко перепутать между собой сине-черные подвиды Heliconius sara subsp. sprucei, H. wallacei subsp. flavescens и Laparus doris subsp. doris. У широко распространенных видов, таких как Laparus doris, существует около полудюжины региональных подвидов. Например, у этого вида наряду с уже упомянутым подвидом doris с синими крыльями есть подвид transiens с красными. Другие подвиды отличаются белыми пятнами и перевязями, которые могут быть толще или уже и менее ярко выражены.

Если учесть многообразие и сложную биологию бабочек-геликоний, неудивительно, что эта группа уже более 150 лет составляет предмет многочисленных научных исследований. Это замечательная модель для изучения как процессов коэволюции, так и образования различных узоров и окрасок в пределах одного рода или вида. Современный молекулярно-генетический анализ показал, что окраску и узор геликоний определяет неожиданно маленькое количество генов. Внешний вид бабочки-геликонии зависит от того, какие из этих генов в каких комбинациях окажутся активированы или выключены.

Ядовитые образцы для подражания

Противным вкусом бабочек-геликоний пользуется другая, неядовитая бабочка из семейства парусников (Papilionidae). Бабочка Mimoides pausanias подвид pausanias имитирует сине-черных перуанских геликоний с такой точностью, что ни птица, ни опытный лепидоптеролог, как называют специалистов по бабочкам, не отличит насекомое в полете от ядовитой бабочки, которой оно подражает. Бабочки не утруждают себя тем, чтобы употреблять ядовитые вещества, а полагаются на предостерегающую окраску. Однако это работает только до тех пор, пока хватает несъедобных бабочек-геликоний, на которых учатся птицы.

Форма мимикрии, при которой животное в целях самозащиты подражает другому ядовитому животному, самая частая и известная. В честь исследователя, который первым подробно изучил это явление, английского эволюционного биолога Генри Уолтера Бейтса (1825–1892), ее называют бейтсовской мимикрией.

Мимикрия встречается вовсе не только у животных. Растения ради своей защиты способны не менее искусно обманывать и юлить. Поскольку яды страстоцветов не удерживают гусениц геликоний от того, чтобы поедать листья, растения пытаются на шаг опередить насекомых и не дать им сделать кладку. Для этого на листьях образуются ложные яйца, внешне похожие на яйца геликоний. Страстоцветы пользуются тем, что гусеницы этого рода живут строго поодиночке и не терпят никого другого на «своем» растении. Даже еще не вылупившихся сородичей быстро съедят вместе со cкорлупой, поэтому самка геликонии, прежде чем сделать кладку, должна убедиться, что на листе еще нет яиц. Увидев их, она предпочтет полететь дальше, чтобы не подвергать потомство опасности. Иногда ей приходится долго искать место, потому что, как мы уже говорили, каждый вид геликоний специализируется на одном определенном виде страстоцветов, а ложные яйца не облегчают поиск растения, пригодного для кладки.