Pisklę przypominające wyglądem i zachowaniem trującą gąsienicę
Jerry Coyne
2014-12-18
Istnieje przynajmniej jeden gatunek ptaków, który jest trujący dla drapieżników i pokazuje to jaskrawymi “aposematycznymi” (ostrzegającymi) kolorami. Jest to fletowiec kapturowy z Nowej Gwinei (Pitohui dicrhous). Jego toksyczność odkrył Jack Dumbacher, jeden z naszych studentów z Chicago, a obecnie Kurator Ornitologii w Cal Academy w San Francisco.
Jak pamiętam, Jack zauważył to, kiedy trzymał takiego ptaka i poczuł ból w dłoniach. Odkrył później, że upierzenie zawierało neurotoksynę, zdobytą prawdopodobnie przez zjadanie toksycznych chrząszczy i rozprowadzanie śliny na skrzydłach. Tutaj jest fotografia fletowca kapturowego z New Guinea Birds:
Wszyscy byliśmy zdumieni, kiedy Jack odkrył to, co było pierwszym – i, być może, nadal jedynym – przypadkiem toksycznego ptaka pokazującego swoją toksyczność jaskrawymi barwami. Obecnie jednak grupa badaczy z USA i Kolumbii odkryła ptaka w Peru, którego pisklęta (ale nie osobniki dorosłe) są nie tylko jaskrawo ubarwione, ale wydają się mieć zarówno wygląd, jak zachowania toksycznej gąsienicy, która żyje na tym terenie. Te cechy piskląt są, być może, przykładem mimikry batesowskiej, w której gatunki jadalne naśladują gatunki toksyczne o jaskrawych kolorach, unikane przez drapieżników, które nauczyły się kojarzyć barwę i wzór z toksycznością. Pisklęta mają korzyść ewolucyjną z awersji drapieżników, a więc podobieństwo jest adaptacyjne i faworyzowane przez dobór naturalny.
Ten prawdopodobny przypadek mimikry batesowskiej opisali w nowej pracy w „The American Naturalist” Gustavo Londoño i in. (odnośnik i link poniżej). Wnioski są wstępne, ale podobieństwo piskląt do gąsienic jest zdumiewające. Pisklęta są narażone na drapieżników; autorzy donoszą, że drapieżniki niszczą 80% gniazd zanim pisklęta stają się samodzielne.
Najpierw kilka filmów zrobionych przez badaczy, żeby pokazać podobieństwo. Tutaj jest toksyczna gąsienica z Narodowego Parku Manu w Peru:
>
A teraz spójrzcie na domniemaną mimikrę piskląt Laniocera hypopyrra, “pokutnika jasnobrzuchego”; tak zachowują się, kiedy wyczuwają ruch w pobliżu (także gąsienice poruszają głowami z boku na bok).
>
Proszę zauważyć różnicę wyglądu piskląt i dorosłych. Pisklęta są pomarańczowe i pokryte zakończonymi na biało włóknistymi piórkami, podczas gdy dorosłe ptaki wyglądają tak:
Dorosły pokutnik jasnobrzuchy.
Olbrzymia różnica między wyglądem i ubarwieniem piskląt a dorosłych sugeruje, że pisklęta wyewoluowały to dziwaczne upierzenie, by wzmocnić szanse przeżycia. Inni badacze sugerowali wcześniej, że wygląd piskląt może odzwierciedlać dobór na naśladowanie gąsienicy, ale że nie znaleziono takiego owada. Sugerowano także, że barwy mogą przypominać pokryte mchem owoce lub martwe liście, a więc raczej dawałyby kamuflaż niż większą widoczność.
Tutaj jest zdjęcie jednodniowego pisklęcia, wzięte z artykułu, zarówno samego (po lewej), jak razem z niewyklutym jajem.
Autorzy podkreślają wyróżniające się upierzenie piskląt, pokazane poniżej 9 dnia (po lewej) i 14 dnia (po prawej):
Przy wykluwaniu się pisklę Laniocera hypopyrra było pokryte pomarańczowym puchem (ilustracja 1a), kolor upierzenia bardzo różniący się od szarych dorosłych. Każde puchowe piórko ma od 1 do 10 wydłużonych, pomarańczowych kolców (ilustracja 2), z których każdy ma jaskrawo biały koniuszek (ilustracje 1 i 2). Te cechy upierzenia są unikatowe wśród piskląt 120 gatunków, które obserwowaliśmy na tym stanowisku badawczym. W odróżnieniu od większości piskląt gniazdowników pisklęta L. hypopyrra nie żebrzą natychmiast po przybyciu do gniazda rodzica z pokarmem. Także, kiedy wyjmowaliśmy pisklę z gniazda, żeby je zmierzyć, nie żebrało o żywność, jak to robią inne pisklęta. Innym zachowaniem, niezwykłym dla gniazdowników, było to, że po przyleceniu z żywnością rodzic spędzał dużo czasu na krawędzi gniazda zanim zaczynał karmić pisklęta.
To opóźnione żebranie może odzwierciedlać fakt, że pisklę nie wie, czy przybywający ptak jest drapieżnikiem, czy rodzicem, a więc przyjmuje zachowanie “gąsienicy”, by odstraszyć tych pierwszych. Rodzice są przypuszczalnie przyzwyczajeni do takiego zachowania.
Poniżej pisklę w 18 dniu życia (po lewej) i gąsienica, larwa ćmy flanelowej z rodziny Megalopygidae, nazywana tak, ponieważ dorosłe ćmy są pokryte puchem. Sądzę, że ten gatunek nie jest zidentyfikowany, ale wiadomo, że niektóre gąsienice z tej rodziny są toksyczne. Autorzy podkreślają dalsze podobieństwa:
Gąsienica, jaką znaleźliśmy, mierzy 12 cm, co odpowiada wielkości pisklęcia L. hypopyrra (14 cm przez pierwszych 14 dni); uderzającym podobieństwem morfologicznym są jednak pomarańczowe “włosy” gąsienicy z białymi koniuszkami, które niemal w pełni odpowiadają puchowym piórkom z kolcami i jaskrawo białymi koniuszkami u pisklęcia. Wygląd aposematycznej gąsienicy był wzmocniony przez zachowanie: pisklęta poruszały głowami (kiedy były zaniepokojone) w sposób ściśle przypominający ruchy aposematycznej gąsienicy.
Tutaj autorzy pokazują niezwykłe kolce na końcu piór, które wzmacniają podobieństwo do gąsienicy.
I ostatnie zdjęcie dziwacznego pisklęcia, które traci ten wygląd, kiedy jest starsze i porzuca swoje młodzieńcze upierzenie.
Jest to tylko sugestywne podobieństwo, ale jest dość zdumiewające i jeśli hipoteza jest słuszna, będzie to pierwszy ptak wykazujący mimikrę batesowską do gatunku toksycznego. Pozostaje jednak kilka pytań, zanim uznamy, że ta teza ma mocną podstawę.
Czy gąsienica naprawdę jest toksyczna i ptaki jej unikają ze względu na jej wygląd?
Czy ten sam drapieżnik je gąsienice i pisklęta? Jeśli nie, to nie ma możliwości, by wygląd piskląt pomagał unikać napaści ze strony ptaków, które nauczyły się unikać gąsienic. Autorzy nie sugerują żadnych możliwych drapieżników, ale musiałyby one być zarówno mięso-, jak owadożerne.
Czy pisklę jest także toksyczne, czyli mógłby to być przypadek mimikry mullerowskiej, w której różne trujące gatunki rozwijają ten sam wzór, bo ułatwia to nauczenie drapieżnika unikania ich? Autorzy sugerują, że jest to mało prawdopodobne, bo pisklęta nie są karmione toksycznymi owadami, których trucizna mogłaby przedostać się do ich ciał.
Czy podobieństwo pisklęcia do gąsienicy rzeczywiście wzmacnia jego szanse przeżycia? Na to byłoby trudno odpowiedzieć, ale można to przetestować w laboratorium przedstawiając domniemanym drapieżnikom, które nauczyły się unikać gąsienic, pisklęta różnych gatunków i o różnym wyglądzie. Jeśli drapieżniki częściej unikałyby piskląt pokutnika jasnobrzuchego, byłby to dowód, że istotnie jest to przypadek mimikry batesowskiej (jeśli pisklę samo nie jest toksyczne).
Czy wygląd może służyć wielu funkcjom, będąc równocześnie aposematyczne i kamuflujące (naśladujące pokryte mchem owoce lub liście)?
Na razie więc mamy ciekawą obserwację przyrodniczą, która sugeruje mimikrę batesowską, ale potrzeba dalszych badań, by to potwierdzić. Opierając się na podobieństwie podejrzewam, że istotnie jest to pierwszy znany wypadek mimikry batesowskiej u ptaków i że jest to po prostu zdumiewająca rzecz – szczególnie, że tym, co wyewoluowało, jest nie tylko wygląd pisklęcia, ale i jego zachowanie.
Profesor na wydziale ekologii i ewolucji University of Chicago, jego książka "Why Evolution is True" (Polskie wydanie: "Ewolucja jest faktem", Prószyński i Ska, 2009r.) została przełożona na kilkanaście języków, a przez Richarda Dawkinsa jest oceniana jako najlepsza książka o ewolucji. Jerry Coyne jest jednym z najlepszych na świecie specjalistów od specjacji, rozdzielania się gatunków. Jest wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.
