Учёные изучают борющихся насекомых, чтобы понять как эволюционировали их защитные механизмы

У многих видов животных драки - обычное дело. Животные могут драться из-за еды, укрытия или территории, но особенно распространены драки между самцами за право спаривания с самкой. Многие из самых ярких и необычных особенностей животных связаны с этими схватками, связанными со спариванием, включая рога жуков и рога оленей. Менее ясно, кто именно из спаринг-партнёров одерживают победу и почему у них есть особые формы "оружия".

«Биологи обычно предполагали, что животное, которое нанесет больший урон своему противнику, с большей вероятностью выиграет данный бой», - сказал Джон Дж. Винс, профессор факультета экологии и эволюционной биологии Университета Аризоны, соавтор двух недавних исследований по борьбе с насекомыми. «Удивительно, но это фундаментальное предположение еще не было проверено исследовательским путём».

Чтобы выяснить, кто и почему побеждает в боях, Закари Эмбертс, научный сотрудник лаборатории Винса и ведущий автор обоих исследований, собрал в пустыне около Тусона, штат Аризона, 300 насекомых-самцов, известных как краевики (разновидность клопов), и устроил бой "один на один".

Летом этих жуков можно встретить в большом количестве на деревьях мескитового дерева, где они толпятся на ветвях и борются друг с другом, пытаясь добиться внимания самок. Самцы сражаются, используя увеличенные шипы на задних лапах.

«Они нападают друг на друга, вцепляясь в противника мёртвой хваткой и пытаясь нанести удар друг к другу своими вооруженными ногами, и именно так они наносят ущерб», - сказал он.

Помимо шипов на ногах, самцы также имеют увеличенную толщину в той части крыльев, где шипы обычно ударяются, что позволяет предположить, что это утолщение действует как естественная броня во время боя. Исследователи прикрепили кусочки искусственной кожи к крыльям 50 своих подопытных насекомых, чтобы обеспечить дополнительную защиту от уколов шипами соперников.

Исследователи обнаружили, что насекомые с этой дополнительной броней имели в 1,6 раза больше шансов выиграть в драке, чем насекомые без дополнительной брони или с таким же количеством брони, размещенной в другом месте.

«Это говорит нам о том, что урон важен для одержания победы», - сказал Эмбертс. «Это было ранее предположено, и это имеет интуитивный смысл, но ранее это не было экспериментально показано».

Другой важный вопрос, который исследователи хотели изучить: почему оружие различается у разных видов? У разных видов краевиков из подотряда клопов, на ногах разное расположение шипов. Например, у некоторых есть один большой шип, а у других - ряд из нескольких маленьких.

«Эволюция создала невероятное разнообразие оружия у животных, но мы не до конца понимаем почему», - сказал Эмбертс. «И если отбор отдает предпочтение оружию, которое наносит наибольший урон, то почему не все оружие выглядит одинаково?»

Эмбертс и Винс сказали, что они решили взглянуть на краевиков, потому что урон от их шипов можно легко измерить, поскольку оружие оставляет отчетливые отверстия в крыльях их противников. Раны, полученные в бою, не затягиваются, поэтому, как только жук получает такой урон, он вынужден жить с ним до конца своей жизни.

«Мы можем напрямую подсчитать и измерить раны, которые они делают в крыльях своих противников, - сказал Винс, - и мы обнаруживаем, что определенные морфологии оружия вызывают все больше и больше отверстий».

В своем втором исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the Royal Society B , Эмбертс и Винс проверили идею о том, что эволюция различных форм оружия связана с тем, какой урон может причинить это оружие.

Они измерили форму и размер шипов на задних конечностях у 17 видов краевиков со всего мира. Они также измерили средний объем повреждений на переднем крыле каждого вида, включая размер и количество проколов шипами. Результаты показали, что одни виды оружия более эффективны, чем другие, при нанесении урона противникам.

«Это говорит нам о том, что большое разнообразие оружия, наблюдаемого у насекомых, которые сражаются за ресурсы и самок, может быть объяснено тем, насколько хорошо разные виды оружия наносят урон», - сказал Винс. «От того, насколько хорошо вооружение работает - сколько повреждений оно наносит в боях, зависит его разнообразие».

Другими словами, определенные конструкции лезвий имеют эволюционное преимущество. Но эти результаты тоже стали неожиданностью.

«Очень разное на вид оружие также может нанести такой же средний урон», - сказал Эмбертс. «Это говорит нам о том, что существует множество решений для нанесения ущерба».

Например, было обнаружено, что два отдаленно родственных вида клопов - краевиков причиняют почти одинаковые повреждения: у одного вида самцы имеют несколько шипов на бедре, а у другого вида - один шип на голени.

«Это открытие помогает ответить на вопрос, почему все оружие не эволюционирует, чтобы выглядеть одинаково?» Винс объяснил. «Вместо того чтобы эволюционировать к одной оптимальной форме оружия, существуют очень разные формы, которые работают почти так же хорошо, но по тем или иным признакам чем-то различаются - в лучшую или худшую сторону - созданные для определённых условий, зависящих от окружающего мира, что позволяет разгадать загадку того, почему оружие выглядит так по-разному у разных видов».

Авторы предполагают, что основные принципы, объясняющие разнообразие оружия у краевиков, могут также применяться к другим группам животных, у которых разные виды имеют разные формы оружия, например, рогатым млекопитающим.

Однако, если говорить об универсальном оружии от насекомых, которое остаётся эффективным, не зависимо от вида насекомых, то это определённо GET Total!
Избавит от любого вредителя и защитит дом надолго!

	Безопасен для детей и животных Защищает ваш дом до 6 месяцев Нейтральный запах