Te modele ujawniają tajemnice fauny. Nie każda sztuczka działa
Dlaczego jedne owady perfekcyjnie naśladują osy, a inne zaledwie upodabniają się do nich z grubsza? Stworzono kolorowe modele 3D i przeprowadzono eksperymenty z udziałem drapieżników.
Czy kształt, kolor, a może wzór są kluczem do przetrwania? Najnowsze badania z wykorzystaniem druku 3D rzucają nowe światło na zjawisko mimikry obronnej i to, co naprawdę odstrasza drapieżników.
Różne oblicza mimikry. Jak bardzo trzeba udawać, by przetrwać?
Mimikra Batesa to znane zjawisko ewolucyjne, w którym nieszkodliwe gatunki upodabniają się do tych groźniejszych, aby odstraszyć drapieżniki. Klasycznym przykładem są muchówki naśladujące osy. Jednak nie wszystkie naśladowczynie są równie przekonujące. Niektóre przypominają osy niemal doskonale, inne tylko częściowo.
Badacze z uniwersytetów w Finlandii, Wielkiej Brytanii i Czech postanowili zbadać ten problem na podłożu eksperymentalnym. Stworzyli drukowane w technologii 3D modele owadów na podstawie zdjęć realnych przedstawicieli osowatych i ich mimików, takich jak niegroźne muchówki. Modele odwzorowywały kolor, kształt, rozmiar i wzory skrzydeł, a każdy z tych parametrów był modyfikowany w kontrolowany sposób. Swoje wnioski opisali w artykule opublikowanym na łamach Nature.
Drapieżniki na tropie. Co naprawdę robi różnicę?
Testy przeprowadzono z udziałem dwóch grup drapieżników: ptaków (sikory bogatki) oraz bezkręgowców (modliszki i pająki). Dzięki temu można było ocenić, jak różne zmysły i style polowania wpływają na skuteczność mimikry.
Dla ptaków najistotniejsze okazały się kolor i rozmiar. Subtelne różnice w barwie lub wielkości modelu potrafiły skutecznie zniechęcić sikory do ataku. Natomiast kształt odwłoka czy skrzydeł miał mniejsze znaczenie. Może to tłumaczyć, dlaczego niektóre owady ewoluowały jedynie częściową zgodność z wyglądem os. Zupełnie inaczej zareagowały natomiast drapieżniki bezkręgowe. Modliszki i pająki wykazywały mniejszą zdolność do odróżniania modeli, co może oznaczać, że nawet niedoskonała mimikra jest wobec nich skuteczna. To ważna obserwacja. W naturze wiele owadów dzieli środowisko z takimi właśnie przeciwnikami, a nie wyłącznie z ptakami.
Niedoskonałość może się opłacać
Zespół badawczy przeanalizował także hipotezę, zgodnie z którą łączone cechy różnych modeli (tzw. miks mimikry) mogą zapewniać ochronę przed większą liczbą drapieżników. Jednak testy nie wykazały, by takie hybrydowe wzory zwiększały szanse przeżycia.
Co ciekawe, pomimo zaawansowanej technologii (druk 3D, realistyczne odwzorowanie barw i faktur), naukowcy nie uzyskali jednoznacznej reguły, kiedy dokładna mimikra działa najlepiej. Wiele zależy od kontekstu ekologicznego: jakie drapieżniki dominują w środowisku, jak polują i jakie mają możliwości percepcyjne. Właśnie dlatego w przyrodzie mogą koegzystować zarówno mistrzowie kamuflażu, jak i owady przypominające groźne gatunki tylko z grubsza.
Nowe technologie w służbie biologii
Choć badania dotyczą zjawisk zachodzących od tysięcy lat, ich realizacja była możliwa dzięki nowoczesnym narzędziom. Modele 3D powstawały na bazie zdjęć prawdziwych okazów, przetworzonych cyfrowo i wydrukowanych na drukarkach HP Jet Fusion. Pozwoliło to kontrolować zmienne w sposób niemożliwy do osiągnięcia w warunkach naturalnych. Jak podkreślają autorzy, metoda może mieć szerokie zastosowanie w dalszych badaniach nad zachowaniem drapieżników, percepcją barw, a nawet projektowaniem biomimetycznych materiałów, czyli tworzyw inspirowanych naturą, które naśladują strukturę, właściwości lub funkcje naturalnych organizmów.
Przeczytaj także:
Badania zespołu z Finlandii, Wielkiej Brytanii i Czech pokazują, że mimikra nie musi być perfekcyjna, by działała, a niedoskonałość może być przystosowaniem do konkretnego drapieżnika lub środowiska. To kolejny dowód na to, że ewolucja faworyzuje efektywność, a nie estetykę. Eksperyment potwierdził, że natura nie zawsze nagradza doskonałość. Czasem wystarczy być wystarczająco podobnym.
*Źródło zdjęcia głównego: Rudmer Zwerver / Shutterstock
