Крайняя тактика самокалечения как средство выживания в животном мире

Представьте, что вы в лапах смертельного хищника. Кажется, это конец. Но с резким рывком конечность отрывается в пасти хищника, и вы спасаетесь бегством. Вы избежали верной смерти ценой ужасной жертвы.

Эта крайняя тактика самокалечения (автотомии) эволюционировала множество раз в животном мире.

Тяжелая ноша

Сбрасывание конечности может помочь схваченному животному, отвлекая хищника и позволяя сбежать. Многие виды ящериц используют эту тактику, отбрасывая хвост при испуге или нападении. У некоторых видов гекконов отброшенный хвост может продолжать дергаться до 30 минут, отвлекая хищника.

Многие крабы, насекомые и пауки могут отламывать конечность в специальном слабом месте. Кактусовые клопы-листоносы (leaf-footed cactus bugs) ампутируют конечности не только для побега от хищников, но и чтобы сбросить поврежденные придатки, которые могут мешать движению.

Самокалечение не ограничивается конечностями. Африканские колючие мыши могут сбрасывать до 80% кожи, если их схватил хищник.

Хотя это помогает избежать смертельной встречи, потеря конечностей имеет высокую цену. Животное становится медленнее и слабее, место ампутации рискует быть инфицированным, а процесс регенерации требует много ресурсов.

Множественные стратегии защиты

Что, если автотомия эффективна против одних хищников, но не против других? Животное не должно сбрасывать конечность без реальной опасности.

Личинки некоторых североамериканских стрекоз-стрелок (damselflies) сталкиваются в прудах с разными хищниками: рыбами или более крупными насекомыми, например, стрекозами. Стратегии охоты этих хищников различаются, поэтому нужны разные защитные стратегии.

Для побега от хватающих хищников, таких как стрекоза, сбрасывание придатка — ценная защита. Стрекозы часто целятся в перистые хвостовые придатки (lamellae) убегающих стрекоз-стрелок. Те могут ампутировать эти придатки во время побега, оставляя хищника ни с чем. Это рискованный шаг, так как этот придаток важен для плавания и дыхания под водой.

Однако автотомия бесполезна против хищников вроде рыб, которые заглатывают добычу целиком. В этом случае выживание больше зависит от скрытности и камуфляжа.

Подготовка к хищникам

Исследователи наблюдали, что личинки из прудов со стрекозами сбрасывают придатки lamellae легче, чем из прудов с рыбами. Но как они "знают", нужно ли выращивать более прочные придатки или более хрупкие, которые можно ампутировать в любой момент?

Чтобы выяснить это, исследователи собрали личинок стрекоз-стрелок из прудов в южном Онтарио и вырастили их в лаборатории. Часть личинок содержали в присутствии хищника-стрекозы (за сетчатым барьером) и наблюдали за развитием суставов, соединяющих lamellae с брюшком.

Для оценки прочности сустава было точно измерено усилие, необходимое для отрыва lamellae. Поскольку личинки очень малы (обычно пара сантиметров в длину), потребовался специализированный прибор, способный обнаружить изменение усилия меньше одного миллиграмма давления на миллиметр.

В результате было обнаружено, что стрекозы-стрелки, выросшие в присутствии стрекоз-хищников, развивали более слабый сустав lamellae. При ближайшем рассмотрении выяснилось, что диаметр места прикрепления сустава у них был меньше. Эта самоиндуцированная слабая точка позволяла им легче ампутировать lamellae при атаке голодной стрекозы.

Это означает, что личинки стрекоз-стрелок могут менять свое развитие в зависимости от сигналов окружающей среды. Такая способность критически важна для выживания, поскольку они не могут знать, с какими хищниками столкнутся в своем пруду.

А когда речь идет об ампутации собственной конечности, чтобы не стать чьим-то обедом, крайне важно, чтобы это сработало.