Jak i dlaczego ta g±sienica gwiżdże?
Wideo poniżej (można obejrzeć podobne zachowania w dodatkowym materiale do artykułu) pokazuje, jak g±sienica gwiżdże, kiedy niepokoj± j± eksperymentatorzy w sposób, który ma na¶ladować atak ptaka. (Tę g±sienicę mog± także atakować inne kręgowce: nietoperze, węże i żaby). Można zauważyć, że „pisk” brzmi jak ptak i to jest ważne.
W 2010 r. Bura i jej współpracownicy wykonali wiele badań tego gatunku, by zlokalizować Ľródło i zbadać skutki tego dĽwięku. Oto istotne rezultaty:
- Zmierzyli cechy dĽwięku sonogramami. Nie musimy się nad tym rozwodzić poza zauważeniem, że ¶rednia długo¶ć pisku wydawanego przez te sztucznie zaniepokojone larwy wynosi około dwóch sekund.
- DĽwiękowi zawsze towarzyszył skurcz przedniej czę¶ci ciała, który trwał około pół sekundy. Podejrzewam, że ten skurcz wypycha powietrze przez przetchlinki. Wygl±da to tak (ilustracja z artykułu) z zapisem momentu wytworzenia dĽwięku.
- Najbardziej oczywistym Ľródłem dĽwięku s± przetchlinki, otwory w ¶cianie ciała, którymi oddychaj± larwy (i dorosłe owady), nabieraj±c tlenu przez dyfuzję (lub ruchy ciała) i wydalaj±c dwutlenek węgla. Zwi±zek między skurczami ciała a dĽwiękiem przydaje wiarygodno¶ci tej hipotezie. Autorzy przykryli następnie przetchlinki daj±cym się usun±ć lateksem, żeby zobaczyć, czy dĽwięk istotnie wydostawał się z przetchlinek, a je¶li tak, to z których. Odkryli, że kiedy wszystkie przetchlinki były przykryte, g±sienica nie wydawała żadnych dĽwięków podczas udawanego ataku (polegaj±cego na szczypaniu g±sienicy). Następnie odkrywali przetchlinki jedn± po drugiej i stwierdzili, że tylko tylna para przetchlinek (jest ich osiem par) działała w ten sposób, bo nie było dĽwięków tylko, kiedy ta jedna para była przykryta. Tylne przetchlinki („A8”) s± także większe niż wszystkie pozostałe.
- Autorzy użyli także wibrometru, żeby zobaczyć, czy powietrze i dĽwięk wydawane podczas pisku, wydostawały się z tej pary przetchlinek. Polega to na odbiciu wi±zki laserowej od małego kawałka papieru zawieszonego blisko przetchlinki. Laser wykrywa wibracje papieru spowodowane wydzielanym powietrzem. Stwierdzili, że laser pokazywał duży sygnał tylko wtedy, kiedy papierek był przy przetchlince A8, nie za¶ przy przetchlince kontrolnej A5 i że wibracje znikały, kiedy przetchlinkę zasłaniali lateksem. Tutaj jest wykres pokazuj±cy wyniki pomiarów wibrometru. Można zobaczyć odrobinę wibracji z A5 (która nie zniknęła po zasłonięciu przetchlinki), ale widać duże drgnięcie z A8 (zdjęcia przetchlinek s± także pokazane), które zniknęło po zasłonięciu przetchlinki lateksem. Tak więc gwizd wydaje powietrze wychodz±ce przez przetchlinkę A8:
- Wreszcie, wielkie pytanie: czy gwizd rzeczywi¶cie odstrasza drapieżniki? Autorzy testowali to przez wystawienie g±sienic na trzy schwytane lasówki złotawe (Dendroica petechia), które regularnie atakowały larwy. W każdym z wypadków, kiedy ptak atakował g±sienicę, g±sienica wydawała pisk (nie wydawały pisków, kiedy nie były atakowane). I w każdym z wypadków pisk odstraszał ptaka, który uciekał: „na dĽwięk pisku wszystkie ptaki albo odskakiwały, albo odlatywały, a jeden ukrył się w ro¶linno¶ci, jak gdyby zaatakował go drapieżnik”. (To jest ważne; patrz poniżej.) Żadna g±sienica nie doznała najmniejszego uszczerbku podczas tych ataków, a więc dĽwięk wydaje się całkiem skuteczny w odstraszaniu drapieżników.
Tutaj s± do¶ć marne zdjęcia z artykułu, pokazuj±ce ptaka wystraszonego dĽwiękiem i nurkuj±cego do schronienia:
Nie przeprowadzono jednak kluczowego eksperymentu. Je¶li to dĽwięk wydawany przez g±sienicę odstrasza drapieżnika, nie byłby on odstraszony, gdyby wyeliminowano dĽwięk. Innymi słowy, powinni byli przeprowadzić te same testy z g±sienicami, którym zasłonięto przetchlinki A8 lateksem. Je¶li autorzy maj± rację, ptaki zjadłyby g±sienice. To jest łatwy do przeprowadzenia eksperyment, ale z jakiego¶ powodu go nie zrobiono. W ten sposób brakuje kluczowej informacji, że sam dĽwięk odstrasza drapieżnika.
Dalsze badania przez nowy zespół badaczy zainspirowało, być może, jedno zdanie z artykułu Bura i in., o którym już wspomniałem:
W jednym wypadku ptak ukrył się w gęstej ro¶linno¶ci w sposób podobny do tego, jak zareagowałby na drapieżnika.
Ciekawskiemu i uważnemu umysłowi może to sugerować, że pisk g±sienicy mógłby imitować “zawołanie alarmowe”, jakie wydaje ptak, kiedy zbliża się drapieżnik. Istotnie, nowe badanie Jessiki Lindsay i Erika Greene’a (link do streszczenia i tytułu poniżej), które buduje na poprzednich wynikach, sugeruje, że dĽwięki wydawane przez g±sienicę nie s± po prostu niepokoj±ce, ale s± niepokoj±ce, ponieważ na¶laduj± „zawołania alarmowe”, jakie wydaj± ptaki, kiedy w pobliżu znajduje się drapieżnik, np. jastrz±b. Ptaki reaguj±, jak gdyby usłyszały zawołanie alarmowe, pozostawiaj±c owada w spokoju, nie dlatego, że s± po prostu zaskoczone, ale ponieważ musz± szybko znaleĽć kryjówkę. Oto czę¶ć streszczenia, sam artykuł będzie dopiero opublikowany:
Wiele ptaków wydaje zawołania alarmowe “seet” w reakcji na zagrażaj±ce niebezpieczeństwo (takie jak ptaki drapieżne) i powoduj± one, że inne ptaki daj± nura do kryjówek. Ptaki wydaj± także “mobbuj±ce” zawołania alarmowe o szerszym zakresie dĽwięku w odpowiedzi na usadowione wysoko lub stacjonarne drapieżniki. Zauważyli¶my, że struktura akustyczna niektórych dĽwięków g±sienicy jest podobna do ptasich zawołań alarmowych zarówno „seet” jak „lobbuj±cych”. Eksperymentuj±c z odtwarzaniem dĽwięków, testowali¶my hipotezę, że gwizdy g±sienicy imituj± ptasie zawołania alarmowe. Wiele gatunków ptaków nurkowało do schronienia lub zamierało na dĽwięk ptasiego zawołania „seet” i na dwa rodzaje gwizdów g±sienicy; na ogół odlatywały, a kierowały się do Ľródła dĽwięku w reakcji na trzeci typ gwizdu g±sienicy. Te gwizdy g±sienic, zamiast wywoływać ogóln± reakcję zaskoczenia, mog± chronić g±sienice przez na¶ladowanie zawołań alarmowych ich ptasich drapieżników.
Niew±tpliwie niebawem zostanie to opublikowane jako pełen artykuł, ale tymczasem jest to super sugestia. Poniżej znajduje się zawołanie „seet” sikory.
h/t: Barry
_________
J. Lindsay and E. Greene. Whistling caterpillars mimic the alarm calls of birds. Presented June 12, 2015, at the 52nd annual conference of the Animal Behavior Society, Anchorage, Alaska.
V. Bura et al. Whistling in caterpillars (Amorpha juglandis, Bombycoidea): Sound-producing mechanism and function. Journal of Experimental Biology. Vol. 214, January 1, 2011, p. 30. doi:10.1242/jeb.046805.
How and why does this caterpillar whistle
Profesor na wydziale ekologii i ewolucji University of Chicago, jego ksi±żka "Why Evolution is True" (Polskie wydanie: "Ewolucja jest faktem", Prószyński i Ska, 2009r.) została przełożona na kilkana¶cie języków, a przez Richarda Dawkinsa jest oceniana jako najlepsza ksi±żka o ewolucji. Jerry Coyne jest jednym z najlepszych na ¶wiecie specjalistów od specjacji, rozdzielania się gatunków. Jest wielkim miło¶nikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.