Modliszka storczykowa: czy upodabnia się do storczyka?

Poniżej jest wideo Attenborough pokazujące modliszkę, która oszukuje pasikonika, co się dla niego kończy tragicznie. Pokazuje także inny ciekawy fakt: ten gatunek nie jest mimetyczny jako młodociany, ale aposematyczny: ma “ubarwienie ostrzegające”, które pokazuje, że jest trujący. Z jakiegoś powodu, który być może jest związany z wzrastającymi rozmiarami modliszki, zmienia kształt i kolor w miarę rośnięcia, zamieniając się z wyróżniającej się w ukrytą.  

To jest klasyczny przykład “agresywnej mimikry”, nazwanej tak, ponieważ domniemaną presją selekcyjną było zdobywanie pokarmu (przez agresję) zamiast zwykłego ukrywania się przed drapieżnikami. Podobnie jednak jak w przypadku wielu przypadków mimikry, mimikra „oszukiwania zapylaczy” jest czymś wywnioskowanym i nie została przetestowana naukowo. Żeby to zrobić, trzeba przeprowadzić eksperymenty na tych gatunkach (a nie jest łatwo je zdobyć), które pokażą, że zapylacze rzeczywiście biorą modliszkę za kwiat storczyka. Jak również przetestować inną hipotezę – że modliszki zyskują dodatkowy kamuflaż przez chowanie się wśród storczyków, które przypominają – trzeba pokazać, że modliszki łapią więcej zwierzyny, kiedy siedzą wśród kwiatów niż kiedy siedzą same. Tego także nie zrobiono.

Ponadto istnieje alternatywna hipoteza: że modliszka nie jest zakamuflowana, by oszukać potencjalną zdobycz, ale by oszukać drapieżników. W końcu aposematyczne ubarwienie młodocianych osobników wyewoluowało prawdopodobnie, by ostrzec drapieżniki, które nauczyły się unikać toksyczności związanej z ubarwieniem. To zaś sugeruje, że coś próbuje zjadać te stworzenia. Wreszcie, podobieństwo dorosłych osobników do kwiatów może równocześnie oszukiwać drapieżników i zwierzynę zdobyczną.

Dla sprawdzenia tych hipotez James O’Hanlon, Gregory Holwell i Marie Herberstein, grupa badaczy z Australii i Nowej Zelandii, przeprowadziła eksperymentalne testy na owadach i kwiatach w Malezji. Wyniki podają w dwóch artykułach (linki poniżej). Odkryli, że obiegowa mądrość ma pod pewnymi względami rację, ale że sprawa jest bardziej skomplikowana. Streszczę tylko główne punkty. Testy przeprowadzili na jednym gatunku modliszek kwiatów tropikalnych: Hymenopus coronatus.  Tutaj jest zdjęcie samicy z artykułu w „American Naturalist”:

A tutaj są najważniejsze wyniki:

• Tak, modliszki upodabniają się do kwiatów, ale niekoniecznie do jakiegoś konkretnego storczyka. Taki wniosek wynika z analizy spectrum kolorów owadów i kwiatów, przefiltrowanego przez to, co zapylacz (pszczoła) rzeczywiście widzi. Pokazuje to, że modliszka przypomina kolory wielu miejscowych kwiatów, ale autorom nie udało się znaleźć konkretnego storczyka, który przypominałby badane modliszki. (Uwaga: nie szukali specjalnie usilnie.) Ponieważ jednak znajdowali modliszki siedzące na wielu kwiatach poza storczykami, a także na innej roślinności, jest prawdopodobne, że modliszki wyewoluowały raczej do przypominania ogólnego obrazu kwiatu, nie zaś danego gatunku storczyków. Ma to sens, ponieważ żaden gatunek storczyków nie jest powszechny w lesie deszczowym, jak również ich kwitnienie jest nieregularne.

• Testy, w których badacze zaobserwowali zapylaczy “sprawdzających” (tj. zbaczających z trasy lotu, żeby przybliżyć się do obiektu) obiekt kontrolny (patyk), częsty na danym obszarze gatunek kwiatu przywiązany do patyka i modliszkę przywiązaną do patyka, pokazały, że owady niemal nie odwiedzały samego patyka, stosunkowo często odwiedzały kwiat, ale najczęściej odwiedzały modliszkę (faktycznie, zaobserwowano kilka przypadków pożarcia ich). Pokazuje to, że sama modliszka jest jeszcze bardziej atrakcyjna niż kwiat, a więc nie ukrywa się po prostu między kwiatami, by wzmocnić swoje podobieństwo do nich.   

• Jednak modliszki, które siedziały obok kwiatów, były częściej odwiedzane przez zapylaczy niż samotne modliszki, a im więcej było kwiatów wokół modliszki, tym częściej była ona “odwiedzana” – i przypuszczalnie łapała więcej pokarmu. Dlatego, chociaż modliszki mogą same przyciągać zapylacze, ta zdolność jest wzmocniona, kiedy siedzą w bukiecie kwiatów. Ponieważ samotne modliszki wydawały się bardziej atrakcyjne dla zapylaczy niż samotne kwiaty (co sugeruje, że modliszki nie muszą ukrywać się, by oszukać owady), ten rezultat przypuszczalnie odzwierciedla fakt, że kępka kwiatów po prostu przyciąga więcej owadów niż pojedynczy kwiat.  

• Autorzy przetestowali przy pomocy rur o kształcie Y, czy modliszki częściej wybierają kwiaty niż liście, co sugerowałoby rodzaj selekcji środowiska. Nie znaleźli  żadnej różnicy: modliszki wędrowały “liściastym” ramieniem Y równie często jak “kwietnym” ramieniem. Choć więc dla modliszki skłonność wybierania kęp kwiatów może być adaptacyjna (ponieważ łapie więcej owadów), to zachowanie nie wyewoluowało. Ale rura Y może nie być najlepszym sposobem sprawdzania selekcji środowiska, ponieważ jest skrajnie sztuczną sytuacją.  

Tak więc potwierdzoną tutaj konwencjonalną mądrością jest, że modliszki istotnie przypominają kwiaty, oszukują w ten sposób drapieżników i mogą zdobyć pokarm dzięki temu podobieństwu. Konwencjonalną mądrością, którą obalono, jest, że te modliszki przypominają storczyki lub konkretny gatunek storczyka. Wyniki nie popierają również tezy, że mimikra jest tak niedoskonała, iż modliszki muszą ukrywać się między kwiatami, żeby coś złapać. Istotnie, zdobywają więcej owadów, kiedy ukrywają się między kwiatami, ale jest tak dlatego, że dla zapylaczy duże grupy kwiatów są atrakcyjne. Poza tym autorzy nie znaleźli poparcia dla tezy, że modliszki szukają kwiatów i ukrywają się między nimi. Ponieważ takie zachowanie wydaje się adaptacyjne, chciałbym zobaczyć lepsze testy, na przykład duże klatki z kwiatami i liśćmi zamiast prostego eksperymentu z rurkami w kształcie Y.

Oczywiście, pozostaje bardzo dużo pracy do wykonania. Czy autorzy nie znaleźli tego storczyka, którego modliszki jednak rzeczywiście przypominają? Czy mimikra chroni je przed drapieżnikami w dodatku do pomagania im łapania zapylaczy? Czy jest możliwe, że modliszki wyewoluowały feromony lub zapach, który także przyciąga zapylaczy? Pamiętajmy, że w przypadku storczyków, które naśladują owady, by zostać zapylone (sytuacja odwrotna; oszukana pszczoła próbuje kopulować z naśladującym pszczołę storczykiem i pyłek przykleja jej się do ciała), te storczyki wyewoluowały zapach, który naśladuje feromony pszczoły.

Wreszcie, zdjęcia powyżej pokazują, że w tej mimikrze jest dużo więcej niż tylko kolory. Modliszki mają wymyślne, przypominające płatki kwiatów wypustki na kończynach i tułowiu, jak również specjalne znaki, które także upodobniają je do kwiatów. Jest prawdopodobne, że kolor modliszki ściągnie zapylacza w jej pobliże (pszczoły nie widzą zbyt dobrze!), a podejmie ostateczną decyzje o zbliżeniu się na podstawie kształtu. To narzucałoby ostrą selekcję na modliszki, by wyglądały bardziej jak kwiaty.

h/t:Matthew Cobb

__________

Źródło:

O’Hanlon, J. C., M.E. Herberstein, and G.I. Holwell. 2014. Habitat selection in a deceptive predator: maximizing resource availability and signal efficacy. Behavioral Ecology, online, doi: 10.1093/beheco/aru179.

O’Hanlon, J. C., Gregory I. Holwell, and Marie E. Herberstein. Pollinator Deception in the Orchid Mantis. The American Naturalist, Vol. 183, No. 1 (January 2014), pp. 126-132

Orchid mantis: does it really mimic an orchid?

Why Evolution Is True, 9 marca 2015

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska