Бабочки используют различия в форме листьев для распознавания растений
Предпочтение бабочек Heliconius к определённым формам листьев является врождённым, но может быть изменено в процессе обучения. Эти результаты подтверждают теорию, объясняющую эволюцию исключительного разнообразия форм листьев у страстоцветов.
Тропическая бабочка Heliconius erato различает формы и использует их как сигнал для выбора растений, на которых будет питаться и откладывать яйца. Исследование показало, что у бабочки есть врождённое предпочтение к страстоцветам с определённой формой листьев, но она может научиться преодолевать его в пользу других форм, особенно тех, которые наиболее распространены в местной флоре. Эти предпочтения могут способствовать эволюции биоразнообразия растений.
Heliconius erato — крупная бабочка (размах крыльев 5–8 см), самки которой откладывают яйца на страстоцветы (Passiflora). Этот род тропических лиан демонстрирует крайнюю вариабельность формы листьев как между видами, так и внутри них.
Ключевые выводы исследования:
- Впервые показано, что самки Heliconius erato используют форму как ключевой сигнал для выбора растений.
- Результаты подтверждают гипотезу 1975 года о том, что бабочки могут вызывать отрицательную частотно-зависимую селекцию в отношении формы листьев страстоцветов. В этом эволюционном механизме редкие формы всегда имеют конкурентное преимущество.
- Согласно гипотезе, бабочки формируют поисковый образ для распространённых форм листьев, что приводит к откладке яиц на эти растения и их повреждению гусеницами. Растения с редкой формой листьев получают преимущество, пока со временем не становятся обычными.
Экспериментальное подтверждение:
Учёные использовали искусственные цветы и листья из пенопласта для тестирования предпочтений бабочек.
- Бабочки демонстрируют врождённое предпочтение к кормлению на цветках звездообразной формы с тремя и пятью лепестками.
- Они могут быстро научиться менять это предпочтение, если более простые по форме цветки стабильно содержат пищевую награду.
- Heliconius erato предпочитают откладывать яйца на листья знакомой формы и избегают незнакомых форм, что указывает на формирование поискового образа.
Это открытие позволяет предположить, что поведенческая гибкость хищников, таких как насекомые, может быть распространённым механизмом, способствующим поддержанию разнообразия тропических растений через обучение распознаванию не только формы, но и химических сигнатур, текстуры или других физических признаков.