Что ответить дарвинисту? Часть I - Илья Рухленко

http://goo.gl/pHE2lM

Рисунок 46. Слева направо бабочки: Speyeria cybele, Vanessa atalanta, Polygonia comma. В верхнем ряду – изображение бабочки сверху, в нижнем ряду – изображение бабочки снизу. В исследовании (Sargent, 1995) птицами было съедено 100 % предложенных Speyeria cybele, 86 % предложенных Vanessa atalanta, и 80 % предложенных Polygonia comma.

В отношении же подавляющего числа видов бабочек (более 90 %), мысли и чувства насекомоядных птиц можно, наверное, представить таким образом – от «ах, какая вкусная бабочка» до «в принципе, сойдет» (тем более на голодный желудок).

Причем приемлемость бабочки для птицы – это далеко не всегда вопрос вкуса (съедобности). Автор цитируемого исследования показал, что птицы явно предпочитают бабочек большого размера. То есть, в каких-то случаях мелкие виды бабочек могут игнорироваться просто потому, что они мелкие, а не невкусные (особенно если рядом лежит крупная бабочка). Причем бабочки большого размера предпочитаются птицами настолько, что птицы с удовольствием их поедают, несмотря на то, что такую бабочку нельзя проглотить сразу целиком, а приходится тратить время на «обработку» добычи, например, на отрывание крыльев. Помимо этого, птицы в цитируемом исследовании явно предпочитали еще и более «толстых» бабочек. То есть таких, у которых соотношение массы тела к крыльям было выше.

Ну и чтобы окончательно добить дарвинизм белыми бабочками, пожалуй, приведу еще одну, крайне поучительную историю. И сама эта история, и её конечный итог, и реакция авторов (соответствующего исследования) на полученные ими же результаты – всё это получилось настолько красноречивым и поучительным, что об этом просто необходимо рассказать.

Вся история началась с того, что когда-то давным-давно было высказано предположение, будто бабочки семейства белянок (белянки и желтушки)[137] имеют яркую окраску (белую и желтую) в целях отпугивания птиц. Это предположение было высказано еще в 1932 году (Jones, 1932). И позже повторено в 1965 году (Kettlewell, 1965) тем самым Кеттлуэллом, который прославился благодаря своим исследованиям с березовой пяденицей (см. выше). Логика этих авторов понятна – если бабочки-белянки столь откровенно «плевать хотели» на какую-либо покровительственную окраску (тем самым показывая прямую противоположность знаменитым березовым пяденицам), то наверное, эти бабочки просто несъедобны для птиц, и предупреждают об этом своей яркой окраской?

И вот в одном, уже весьма давнем исследовании биологи попытались проверить этот вопрос (Marsh & Rothschild, 1974). В результате проведенного исследования был сделан вывод, что белые бабочки капустницы (Pieris brassicae), действительно, являются для птиц несъедобными. Следовательно, конкретно капустницы вполне «имеют право» совершенно спокойно бросаться в глаза своей белой окраской (на фоне зелени). Хоть прямо перед носом у насекомоядных птиц.

Отсюда родилось уже следующее предположение. Поскольку бабочки капустницы в природе появляются раньше других видов белянок, то было предположено, что все остальные белянки представляют собой комплекс видов, которые подражают несъедобным бабочкам капустницам. И вот поэтому, мол, все белянки и имеют такую (откровенно яркую и бросающуюся в глаза) белую окраску.

Таким образом, «проблема белых бабочек» была, казалось бы, успешно решена, причем решена строго в рамках «единственно верного учения».

Однако сам способ, каким исследователи (Marsh & Rothschild, 1974) «доказали», что бабочки капустницы несъедобны для птиц, просто поражает своей оригинальностью. Что сделали эти исследователи? Они взяли экстракт из тела бабочки капустницы… и ввели эту «выжимку» шприцом (!) лабораторным мышам внутрибрюшинно (Marsh & Rothschild, 1974).

Что и говорить, такой способ проверки на «съедобность» просто потрясает. К сожалению, я не знаю размер шприца и дозу, которую «закатывали» любознательные исследователи мышам, но лично мне сразу же представляется картина из художественного фильма «Кавказская пленница», где большому (телом) Моргунову выбрали шприц размером в поллитра.

И вот давайте представим себе, что бедному Моргунову вместо положенного по сценарию снотворного, набрали в этот шприц тарелку наваристого борща. И ввели эту тарелку борща ему шприцом внутрибрюшинно!

И после того, как у бедного актера началась бы страшная воспалительная реакция, его отвезли бы на карете скорой помощи и приступили бы к срочной операции (по извлечению этого борща из полости тела)… мы бы с Вами сделали научный вывод о том, что борщ для человека – несъедобен. И еще бы и статью опубликовали в научном журнале с нашими результатами. Понятно, что это было бы нечто феерическое.

Тем не менее, авторы работы (Marsh & Rothschild, 1974) применили именно такую методику, и на основании результатов своей работы сделали вывод, что бабочки капустницы несъедобны для… птиц. Хотя свои эксперименты (поразительные сами по себе) они ставили на мышах (и это еще одна причина поражаться методике этого исследования).

Понятно, что столь поразительная научная работа позже была жестко раскритикована другими биологами.

И более поздние исследования, проведенные с бабочками белянками, показали, что картина со съедобностью (или несъедобностью) этих бабочек получается далеко не такая однозначная, какую хотелось бы видеть в рамках «единственно верного учения». Например, оказалось, что брюквенница (Pieris napi, бабочка-белянка, почти столь же белоснежная, как и капустница) хоть и не является излюбленной добычей птиц, но всё же вполне себе съедобна и спокойно поедается птицами (Kingsolver, 1987; Ley & Watt, 1989). Так же как и исследованные виды бабочек желтушек (Ley & Watt, 1989). А например, бабочка репница (Pieris rapae, еще одна бабочка-белянка, практически столь же белоснежная, как капустница) оказалась частым объектом атак птиц в Америке (Wourms & Wasserman, 1985a). В итоге было «решено считать», что бабочки белянки представляют собой весьма разнообразный комплекс, где разные виды имеют разную степень съедобности или несъедобности (Brower, 1984). Причем продолжало оставаться не ясным, в какой степени окраска бабочек белянок отпугивает птиц, и какие белянки действительно несъедобны, а какие просто мимикрируют под белую окраску (подражают несъедобным видам белянок).

И вот, уже в самом конце 20 века, коллектив финских исследователей (в количестве четырех человек) решил, наконец, внести ясность в этот вопрос. Исследовать хотя бы в отношении трех местных видов бабочек белянок (брюквенницы, зорьки и горошковой беляночки) – насколько отпугивает птиц белая окраска этих конкретных бабочек?

Уважаемые читатели, чтобы Вы полностью осознали то, что произошло дальше, нужно представлять себе, как выглядят эти три бабочки. Поэтому выкладываю их изображения на рисунке 47:

https://goo.gl/VdCXIY

Рисунок 47. Слева направо: брюквенница (Pieris napi); самец зорьки (Anthocharis cardamines); горошковая беляночка (Leptidea sinapis).

Как видим, это действительно, откровенно белые бабочки. Только самец зорьки, помимо белой окраски, имеет еще и весьма эстетичные красные области на краях передних крыльев. Самка зорьки не имеет таких красных пятен – эти области крыла у неё белые, похожие на соответствующую область крыла у брюквенницы.

Кроме того, следует отметить, что третья изображенная бабочка, горошковая беляночка, отличается не только откровенно белой окраской, но она еще и довольно плохо летает. Поэтому эта бабочка оказалась бы для птиц легкой добычей даже в полёте, если бы птицы так не боялись её белой окраски (гипотетически).

Итак, в начале, финские исследователи (Lyytinen et al., 1999) решили посмотреть, насколько сильно насекомоядные птицы будут избегать двух первых бабочек (P. napi и A. cardamines) из-за их белой отпугивающей окраски. И кого птицы будут избегать сильнее – брюквенницу или зорьку? Для этого авторы данной работы предлагали этих бабочек местным диким насекомоядным птицам (в непосредственной близости от гнезд этих птиц). На роль хищников были выбраны мухоловки-пеструшки (Ficedula hypoleuca), поскольку значительную часть своей добычи (до 20 %) мухоловки-пеструшки в Финляндии добывают прямо в воздухе (Lyytinen et al., 1999), то есть, охота на летающих насекомых для этих птиц является обычным занятием.

Чтобы оценить, насколько охотно мухоловки-пеструшки вообще потребляют бабочек, авторы исследования предлагали мухоловкам белых бабочек брюквенниц и зорек вместе с другими местными видами бабочек, съедобными и не окрашенными в белый цвет. В качестве такого контроля были задействованы два вида бабочек: Lasiommata petropolitana и Clossiana euphrosyne. То есть, эксперимент по предложению мухоловкам-пеструшкам бабочек выглядел примерно так (Рис. 48):