Код красный. Ученые выяснили, как ядовитые животные получают свой яркий предупредительный окрас

лягушка
Фото: YoUnGeStEr/Creative Commons License | Ranitomeya amazonica — вид ядовитых лягушек-древолазов

Исследователи использовали компьютерное моделирование, чтобы понять, как искусственный отбор влияет на яркий окрас животных.

Амфибии, а в особенности лягушки и саламандры, являются одними из самых ярких красочных животных в мире. В то же время известно, что множество красочных животных являются токсичными или обладают некой химической защитой, которая позволяет им избегать нападений хищников, пишет Forbes.

Яркий окрас, по сути, является предупредительным сигналом для хищников, а данное явление носит название апосематизм. Однако долгое время ученые не понимали, как именно эти животные приобрели свой яркий окрас — потребовались десятилетия, чтобы ученые наконец-то смогли расставить все точки над "і".

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

По словам соавтора исследования, доктора Карла Леффлер-Генри из Карлтонского университета, основная проблема предыдущих исследований заключалась в том, что ученые разделяли животных лишь на две категории: бросающихся в глаза и замаскированных. Теперь же исследователи пошли дальше и в ходе нового исследования распределили более 1100 видов лягушек, саламандр и тритонов в одну из пяти категорий:

  • бросающиеся в глаза (животные с яркими цветами, такими как красный, желтый и синий, которые хорошо видны);
  • криптические (животные на противоположном конце шкалы окраски — хорошо замаскированные);
  • полностью заметные (животные с замаскированной верхней частью тела и яркой окраской всей нижней части живота, таких как огнебрюхие жабы);
  • частично заметные (животные с несколько скрытой окраской конечностей и других частей тела);
  • полигруппа (земноводные с заметной формой и скрытой формой).

Ведущий автор исследования, эколог-бихевиорист Чанку Канг, доцент Сеульского национального университета, отмечает, что исследование сразу пяти категорий позволяет воспроизвести эволюционные цепочки, чтобы понять как именно эти виды развили свои особенности.

В ходе исследования ученые использовали различные инструменты, в том числе и компьютерное моделирование. Канг и Леффлер-Генри протестировали 9 различных моделей, которые позволили им реконструировать потенциальные эволюционные траектории, по которым, вероятно, могли двигаться земноводные, в погоне за апосемитизмом. Отметим, что каждая из данных моделей предоставляла предварительную информацию о том, когда у каждого вида впервые появился яркий окрас, а также какую роль играла токсичность в их стратегии защиты.

Авторы исследования обнаружили, что развитие апосемитизма вовсе не является случайным событием. На самом деле у каждого из видов оно следовало определенному эволюционному пути. Исследование также показывает, что на пути к обретению ярких предупредительных пятен каждый из видов прошел некое переходное состояние. Именно в этом состоянии земноводные скрывают яркую окраску в малозаметных частях тела, а затем демонстрируют ее при приближении опасности. Далее они используют химический сдерживающий фактор — вырабатывают бородавки с неприятным вкусом или токсин, способный убить хищника. После этого животные приобретают еще более яркие цвета, покрывающие большую площадь тела.

По словам Леффлер-Генри, они с коллегами обнаружили, что апосематизм на самом деле развивался множество раз независимо в отдельных группах земноводных и теперь, похоже, ученые знают как именно. Исследователи полагают, что данные результаты в конце концов помогут лучше понимать стратегии защиты от хищников в естественном мире.

Ранее Фокус писал о том, что разгадан секрет стеклянных лягушек, который позволяет им становиться невидимыми.