У чому суть мімікрії?

Мімікрія - це здатність деяких тварин і комах маскуватися під різні об'єкти, які у природі. Зазвичай тварини користуються цією якістю, щоб уберегтися від ворогів або навпаки непомітно напасти.
Усього відомо 3 типи мімікрії.
Апатетична мімікрія - це подібність тварини або комахи з певним об'єктом природи. Наприклад, паличник дуже схожий на тонку гілочку. Помітити його практично неможливо.
При сематичній мімікрії тварина наслідує вигляд, якого хижак уникає через неприємний смак. Зазвичай це трапляється у личинок, німф.
Є епігамічна мімікрія. Коли, або самець, або самка наслідує неїстівну тварину. Причому самки мають здатність наслідувати декілька видів. Їм це потрібно для виведення потомства.
Найвідоміший приклад мімікрії – метелик – віце-король. Вона наслідує більшого метелика - монарха. У майже однакове забарвлення, але імітатор має зайву чорну дугу на крилах. Проте гусениці цих видів абсолютно різні.
Є гусениці, які виглядають досить просто, і вони нічим не примітні. Але це доти, доки їх не потурбують. Тоді вигинаються. Передній кінець роздмухується, так що він стає схожим на зміїну голову. Гусениці в момент небезпеки можуть навіть похитуватися, наслідуючи змії.
Павук синемозину – приголомшливий приклад мімікрії. Він настільки схожий на мурашки, що навіть придивившись не завжди можна його відрізнити. До речі, деякі мурахи схожі на павуків.
Існує багато видів мух. Деякі з них копіюють бджіл та ос. Це стосується не лише фарбування. Вони намагаються дзижчати так само, як бджоли і вдають, що зараз вжалять.
Деякі жуки схожі на фекалії різних тварин. Крім цього, в момент небезпеки вони можуть вдаватися мертвими. Деякі з жуків нагадують насіння рослин.
Палочник – найдивовижніший приклад імітатора. Його практично не відрізнити від тонкої гілочки. Паличник завмирає, коли відчуває небезпеку. Після цього він починає дуже повільно рухатись. Якщо його знову потривожити, він впаде на землю.
Метелики-листовидки абсолютно не відрізняються від сухого листя. Деякі метелики невидимі під час польоту через прозорість крил.
Зазвичай вчені досліджували лише здатність до наслідування у дорослих особин. Проте, останнім часом зріс інтерес до можливостей нестатевих комах. У Вас є собака, тоді одягніть її взимку ось тут,

Планету населяють тисячі видів живих істот, які змушені щодня боротися за своє існування. Травоїдні тварини поїдають рослини, а хижаки шукають слабших тварин. У цій шаленій гонці кожен змушений пристосовуватися. Той, хто не може захистити себе зубами та пазурами, йде іншим, хитрішим шляхом. Ефективним способом не стати обідом іншого вважається мімікрія у тварин – прикладів цього досить багато.

Що таке?

Слово "мімікрія" з'явилося в російській мові при запозиченні грецького mimikos, що означає в перекладі "наслідувальний". Під мімікрією прийнято розуміти наслідувальну схожість за формою та забарвленням одного організму з іншим, або з навколишнім середовищем. Іншими словами, це - зовнішня схожість менш захищеної тварини з більш захищеною, або зливання з оточенням. Найпростіший приклад мімікрії – зелене забарвлення комах.

Однак мімікрією користуються і хижі тварини, щоб мати можливість непомітно підкрадатися до жертви. У будь-якому випадку, мімікрія виступає як спосіб адаптації до навколишнього світу, метою якої вважається продовження життя та відтворення більшої кількості потомства.

Живий організм (зазвичай менш захищений), що копіює зовнішність іншого, називається імітатором. Той, чию зовнішність копіюють, отримав назву модель. Той, кого прагнуть обдурити в такий спосіб, називається оператором.

Особливості мімікрії

Імітація форми та кольору стала досить ефективним засобом захисту, проте навіть такий варіант не завжди себе виправдовує. Щоб приклад мімікрії був ефективним, повинні дотримуватись певних умов.

1. Хижак (оператор) повинен мати здатність до розпізнавання та запам'ятовування тварин, які не підходять для їжі (несмакових, небезпечних або складних для лову).
2. Оператор повинен бути досить дурний, щоб не помітити імітації та прийняти імітатора за модель. У разі маскування під довкілля оператор не повинен помітити жертву.

Згідно з існуючою зараз теорією, зв'язок між імітатором і моделлю встановлюється протягом тривалого часу.

Типи формування мімікрії

У природі існує кілька видів мімікрій, що відрізняються один від одного основними принципами.

Камуфляж (маскування) - це приклад мімікрії, при якій імітатор копіює природне тло (листя, каміння, гілки дерев). Моделью в цьому випадку виступає неживий предмет, тому він зовсім не реагує на імітатора.

Мімікрія Мюллера таким терміном названо зближення зовнішніх характеристик двох захищених видів. Така зміна може здатися невиправданою, але тільки на перший погляд. Пояснюється це особливістю поведінки хижаків. Уміння виявляти непридатних харчування тварин приходить не так на генетичному рівні, і з досвідом. Таким чином, для отримання інформації хижак змушений скуштувати жертву на смак. При цьому певний відсоток особин виду, що з'їдається, виявляється під ударом. Якщо два захищені види мають подібні зовнішні характеристики, кількість жертв розподіляється на 2 види (тобто на більшу кількість особин).

Камуфляж (мімікрія кольору)

Прикладів мімікрії кольору в природі існує безліч.

Гусениці метеликів завжди схильні до ризику бути з'їденими, тому без якісного маскування їх популяція опинилася б під загрозою. Постійно перебуваючи на листі і поїдаючи їх, гусениці перебувають у максимальній безпеці, оскільки у процесі еволюції набули зеленого забарвлення тіла. З таким самим ефектом уникнути нападів вдається коникам зеленого забарвлення — приклад мімікрії в цьому випадку також характерний.

Крім комах зелене забарвлення можуть набувати й інші тварини, чиїм ареалом проживання є густе листя дерев та чагарників. У мангрових лісах нерідко зустрічаються зелені папуги, змії, ящірки, жаби та інші жителі.

Тварини, птахи і комахи, які багато часу проводять на землі або між деревами, набули строкатого коричневого забарвлення. Жуки та павуки практично невиразні на корі дерев. Вальдшнепи, бекаси, дупелі, тетеруки легко ховаються серед сухої трави та опалого листя — за найменшої небезпеки вони приймають нерухоме становище і зливаються з навколишніми предметами. Степовий птах авдотка лягає на землю і витягає шию — в такому положенні її дуже важко відрізнити від глини та бруду. Не вдасться побачити і випий, що витягнувся серед ковили.

Звірі, які живуть у помірних широтах, для ефективного камуфляжу двічі на рік змінюють своє вбрання. Зайці, песці, ласки взимку мають біле забарвлення, а навесні після линяння стають сірими та коричневими.

Справжнім рекордсменом у цьому плані вважається хамелеон. Він миттєво пристосовується до навколишнього фону і приймає відповідне забарвлення.

Маскування хижаків

Мімікрією кольору (просто маскуванням) користуються не лише незахищені види тварин, а й хижаки. Їм особливе забарвлення допомагає непомітно підкрадатися до жертви. При цьому, особливість забарвлення хижака повністю залежить від довкілля. При грі світла та тіні вертикальні смуги тигрів роблять їх майже непомітними, коли вони крадуться через зарості трави.

Пітон зі своїм мозаїчним забарвленням може тихо і непомітно підкрастися до видобутку зелені, освітленої сонячними відблисками.

Прикладом мімікрії такого типу стала біла сова, яка мешкає у тундрі. Відрізняється вона сліпучо-білим оперенням, яке важко помітити серед снігів. За допомогою такої хитрощі птах застає зненацька свою жертву.

Мімікрія форми: приклади

Крім імітації кольору багато тварин в ідеалі оволоділи здатністю імітувати форму того чи іншого предмета. Унікальних результатів досягли у цьому питанні паличники. Вони не тільки мають характерне коричневе забарвлення, але й мають подовжену форму тіла. Паличника, що завмер на гілці, не помітить жодного птаха.

Метелик калімма, що мешкає в тропіках, має коричневе забарвлення на нижній стороні крил. Коли вона сідає і складає крила, стає точнісінько як сухий листок. Існує в природі і прямокрила комаха, що отримала назву "мандрівний лист". Таке порівняння – не випадковість, тіло та лапки комахи мають вражаючу схожість із зеленим листком.

У підводному світі свої генії маскування. У Чорному морі мешкає риба-голка, місцем проживання якої вважаються зарості морської рослини зостери. Риба-голка має дар маскування, у зв'язку з чим її практично не відрізнити від підводної рослинності. Ще одна риба, що заслуговує на увагу — риба-ганчір'я з формою тіла, що дуже нагадує ганчірку. Ховаючись у водоростях, цей морський мешканець стає майже невидимим.

Мімікрія кольору

Багато отруйні або непридатні для їжі комахи і тварини мають яскраве забарвлення. Такі отруйні гусениці, жуки, жаби видно здалеку завдяки яскраво-червоному, помаранчевому або жовтому забарвленню. Спробувавши таку жертву один раз, птах чи хижа тварина більше не повторять помилок. Цим активно користуються багато інших тварин, не захищених від нападів хижака.

Характерним прикладом мімікрії є зовнішній вигляд невинних мух, вкрай схожих на джмелів або ос.

У тропічних лісах Америки водяться красиві яскраві метелики, що належать до сімейства геліконидів. Птахи не нападають на них, тому що ці комахи мають вкрай неприємний запах і смак. У тих же лісах водяться інші метелики, дуже схожі на них, але вже звичайні, їх птахи теж обходять стороною.

Личинки пильщиків з яскравими плямами на тілі і сонечка здатні виділяти отруйну рідину. Саме це і спричинило те, що таке забарвлення стали копіювати нічні метелики кукулія, хоча вони й не мають жодних засобів захисту.

Знайома всім зозуля дуже схожа на яструба-перепелятника, чим птах активно користується. З'являючись біля гнізд дрібніших птахів, вона лякає їх і, скориставшись збентеженням, відкладає в чужі гнізда яйця.

Мімікрія звуку

Такий спосіб застосовується для залякування противника та утримання його від нападу. У цьому випадку використовується той же принцип, що і на прикладах мімікрії кольору та форми. Захищені тварини наводять жах на ворога шипінням, гавканням, ревом та іншими загрозливими звуками. Цим активно користуються деякі незахищені тварини.

Прикладом мімікрії служить поведінка кролячого сича, що мешкає в норах. У момент небезпеки він імітує шипіння змії, тим самим змушує ворога відступити.

Мімікрія у рослин

Здатність до наслідування зустрічається у тварин і комах, а й у рослин. Найчастіше приклад мімікрії у рослин у цьому випадку виявляється у наявності певних частин рослини, властивих іншим видам.

Так, багатьом тваринам знайома пекуча кропива, що сильно обпалює під час дотику. Така рослина тварини не вживатимуть у їжу. Глуха кропива навчилася майстерно бути схожою на пекучу, проте в неї немає таких небезпечних волосків.

Ще один яскравий приклад — раффлезія (найбільша квітка на землі). Його запах вкрай неприємний (запах гнилого м'яса), проте саме це і приваблює велику кількість мух, які бажають відкласти личинки в плоті, що розклалася. Таке хитрощі допомагають раффлезії запилюватися комахами.

Імітація хижаків

Таким прийомом часто користуються комахи, у забарвленні яких присутні агресивні форми та кольори. На відміну від тих видів, які імітують забарвлення неїстівних тварин, ці заявляють про себе як про хижака. Так, деякі метелики на розвороті крил мають дві чорні плями. При найменшій небезпеці комаха розкриває крила і стає дуже схожою на очі сови чи інших хижих птахів.

Названі вище приклади мімікрії лише мала частина всіх тих, що зустрічаються в природі. Саме такі особливості дозволяють тваринам і рослинам пристосовуватися до навколишнього середовища та якомога довше зберігати своє життя та відтворювати потомство.

Пристосування рослин може бути надзвичайно складними. Деякі види орхідей, наприклад, імітують самок бджіл; зовнішній вигляд і навіть запах інших рослин нагадують мертвих тварин; є й такі, що мають вигляд каменів. Ці дивні пристрої - цікавий приклад складних способів підвищення шансів на виживання в рослинному світі.

Ідея про те, що одні види можуть наслідувати інших для того, щоб обдурити своїх ворогів і таким чином уникнути загибелі, привертає увагу біологів більше століття. Ця особлива стратегія виживання була вперше описана в 1862 р. англійським дослідником природи Генрі Бейтсом, який помітив, що серед яскраво забарвлених метеликів Південної Америки деякі види виглядають майже однаково, але одні з них отруйні, в той час як інші абсолютно нешкідливі. Ґрунтуючись на своїх спостереженнях, Бейтс дійшов висновку, що нешкідливі види маскуються під отруйні для того, щоб не бути з'їденими. Він назвав це явище мімікрією; зараз його так і називають – бейтсовська мімікрія.

Але мімікрія в природі рослин не привертала до себе особливої ​​уваги аж до порівняно недавнього часу, частково тому, що раніше в біології рослин розглядалися переважно фізичні фактори середовища, а частково просто тому, що мімікрія серед рослин рідше зустрічається, ніж серед тварин (можливо, причина цього в тому, що рослини ведуть нерухомий спосіб життя і особини одного виду, як правило, виростають спільно групами, так що травоїдні тварини можуть запам'ятовувати місцезнаходження певних видів рослин і відрізняти їх від інших). У своїх дослідженнях, проведених у 1793 р., німецький вчений Християн Шпренгель отримав перші дані, що свідчать, що рослини, як і тварини, можуть покладатися на обман як на стратегію, що забезпечує розмноження. Він виявив, що деякі види, зокрема орхідні, самі нектари не виділяють, але імітують види, що продукують нектар і які ростуть у тих же місцях проживання.

Коли ж екологія перетворилася на самостійну науку та взаємодія видів стала об'єктом пильних досліджень, проблема мімікрії у рослинному світі зайняла відповідне їй місце. Відносини між рослиною та твариною можуть бути різними – в одних випадках вони взаємовигідні (наприклад, система запилення), в інших – антагоністичні (наприклад, захист від травоїдних тварин). Очевидно, мімікрія у природі грає певну роль переважають у всіх системах. У міру вивчення взаємовідносин між тваринами та рослинами, особливо в екосистемах тропіків, стало зрозуміло, що мімікрія у рослин поширена значно ширше, ніж вважалося раніше.

Мімікрія в природі як у рослин, так і у тварин передбачає участь трьох компонентів. Її схема така: перший компонент, модель - це тварина, рослина або субстрат, яку наслідують; другий компонент, імітатор – організм, який імітує модель; третій учасник - обманювана тварина, яка може відрізнити модель від імітатора. Імітуватися можуть морфологічні структури, забарвлення, поведінка та інші ознаки зовнішнього вигляду, що створюють схожість із моделлю. Модель може бути неспоріднений вигляд або нерухомий неживий об'єкт, наприклад що-небудь з оточення, на тлі якого організм-імітатор проводить більшу частину часу.

З боку рослини мімікрія – це не активна стратегія, квіти зовсім не навмисне обманом приваблюють тварин. Мімікрія виникла в результаті природного відбору на основі випадкових мутацій, який через безліч поколінь призвів до виникнення корисних для рослин властивостей. Якщо такі генетично закріплені особливості допомагають рослині маскуватися, то вона має більше шансів на виживання в порівнянні з іншою рослиною, подібними властивостями, що не мають і гірше пристосовані до маскування. Такий екземпляр залишить після себе більше потомства і передасть цю перевагу наступному поколінню. Щоб природний відбір сприяв мімікрії, наслідуючий організм повинен отримувати репродуктивну перевагу від свого наслідування іншому організму або об'єкту: його пристосованість, яка визначається кількістю нащадків, що вижили, повинна зростати в ряді поколінь.

Документальних даних польового вивчення мімікрії у тварин дуже небагато, почасти тому, що простежити за двома або частіше трьома видами одночасно досить важко. Рослини ж щонайменше протягом вегетативної стадії свого життєвого циклу нерухомі, так що за ними набагато легше вести спостереження в польових умовах.

Для рослин, які служать їжею травоїдним тваринам, сам факт виживання, як правило, вже означає кращу пристосованість і перевагу перед іншими особами, що стають здобиччю. В запиленні показником репродуктивної пристосованості може служити число запилених запилювачів і кількість плодів і насіння, що утворюються.

Більшість запилювальних систем взаємовигідно для рослин та їх запилювачів. Рослина надає запилювачам поживні речовини у вигляді пилку та нектару, а вони в процесі своєї харчової активності переносять пилок від однієї рослини до іншої того ж виду, сприяючи таким чином запліднення та зав'язування насіння. Але деякі рослини не пропонують запилювачам жодної винагороди: вони залучають її, імітуючи ряд фізичних та хімічних ознак (забарвлення, фактуру, запах, форму), властивих сусіднім видам квіткових рослин, що виділяють велику кількість нектару. Комахи часто не здатні відрізнити модель від наслідувача і тому запилюють їх обох.

Приклад такого обману, сутність якого розкривається далеко не відразу, нещодавно був описаний Л. Андерсом Нільсоном з Інституту систематики рослин в Уппсалі. У цьому міметичному комплексі моделлю є кілька видів дзвіночків (рід Campanula), імітатором – орхідея Cephalanthera rubra (пилкоголовник червоний). Обидві рослини виростають в одних і тих же місцях існування - в сухих лісах Західної Європи та Середземномор'я - і відвідуються зазвичай двома видами одиночних бджіл Chelostoma fuliginosum і С. campanularum. Квітки у цих двох рослин, які належать до зовсім різних сімейств, мало схожі одна на одну, відрізняючись і формою, і забарвленням (квітки орхідеї – рожеві, дзвіночки – синьо-лілові). Дзвіночки виділяють багатий нектар для бджіл, що відвідують їх квіти, тоді як орхідеї цією властивістю не мають.