Высоколетные морфиды-бабочки эволюционировали в эффективных планировщиков

Некоторые бабочки-морфиды живут и летают высоко в пологе амазонского тропического леса и эволюционировали в высокоэффективных планирующих летунов. Эти результаты, полученные Вагенингенским университетом и опубликованные в Science, показывают, что переход из подлеска в среду обитания в пологе сильно повлиял на эволюцию полёта у морфид.

Крупные амазонские бабочки-морфиды известны своими синими переливчатыми крыльями и относятся к числу самых больших летающих насекомых. Большинство видов морфид летают близко к земле в густом подлеске тропического леса, но некоторые виды живут и летают высоко в пологе. В течение нескольких месяцев в перуанских джунглях учёные с помощью высокоскоростных камер снимали полёт морфид в дикой природе и в неволе, чтобы зафиксировать полёт как видов из подлеска, так и из полога.

Полёт морфид

Бабочки из подлеска демонстрируют мощный быстрый машущий полёт, в то время как морфиды из полога показывают величественный высокоэффективный планирующий полёт. "Быстрый машущий полёт, вероятно, выгоден для перемещения через плотную растительность", — говорит исследователь Флориан Мёйрес. "Планирующий полёт позволяет видам из полога преодолевать большие расстояния с низкими энергетическими затратами в открытой среде обитания полога".

Такая дивергентная эволюция полёта может быть простым результатом поведенческих различий или изменений морфологии. Вернувшись в лабораторию в Нидерландах, исследователи смоделировали их аэродинамические характеристики с помощью компьютерного моделирования в сотрудничестве с инженерами по гидродинамике из Морского исследовательского института Нидерландов.

Аэродинамические модели однозначны: форма крыла играет решающую роль для эффективности планирования, но, что удивительно, разные виды из полога достигают повышенной эффективности планирования разными способами. У одних крылья более узкие, у других — более треугольной формы. Получающаяся повышенная эффективность планирования схожа.

Биоразнообразие

Исследование показало, как естественный отбор, обусловленный разными микросредами обитания, может стимулировать эволюцию машуще-планирующего полёта, совместно изменяя форму крыла и поведение при полёте. "Наша работа также наглядно иллюстрирует, что разнообразие сред обитания, представленных в тропическом лесу, является ключевым фактором в эволюционном разнообразии видов", — говорит исследователь Камиль Ле Руа. "Таким образом, целостность леса тесно связана с поддержанием биоразнообразия".