Итак, как мы выяснили, бывают животные со скрывающей и угрожающей окраской, бывают животные с окраской расчленённой, а бывают с окраской копирующей. Копирующей что? Окружающую среду?
Да, это животные с криптической окраской, о которой мы давно говорили (она же окраска скрывающаяся). Здесь разговор уже пойдёт о совершенно новом явлении - миметизме: это уже принцип не маскировки, но мимикрии, если говорить научными категориями.
Что такое мимикрия? В переводе на разговорный русский - копирование, подражание чему-нибудь. Можно подражать чему-нибудь несъедобному для хищника - это называется мимезия, и про неё разговор будет дальше. А можно подражать кому-нибудь, тоже несъедобному, а то и хищному - и это и будет миметизм. Посмотрим на него повнимательнее.
Посмотрим на бабочек. Бабочек-белянок, но не на тех, которых мы называем капустницами - на их южноамериканских родственниц, Dismorphia astynome, например. С первого взгляда их и белянками не назовёшь: их крылья украшены черно-красно-жёлтым узором, и очень ярким. Яркие цвета - это частый признак предупреждающей окраски, свидетельствующий о том, что это животное-насекомое лучше не есть. Где тут миметизм?
А вот где. Рядом с белянками летают другие бабочки, тоже красно-черно-жёлтые, с таким же узором на крылышках... так какие они другие?
А такие другие - геликониды. Учёные-энтомологи, поймав некоторое количество и тех, и других, обнаружили, что у белянок и геликонид разные размеры: белянки несколько меньше геликонид, да и усики у них немного другой формы. И что?
Да то, что это - бабочки двух разных семейств, а внешность у них - одна и та же! Птицы, которые будут охотится на белянок, рискуют поймать и геликонид, а охотники на геликонид... стоп. Охотников на геликонид собственно и нет, т.к. эти бабочки - ядовитые. О собственно яде у животных мы поговорим отдельно, а пора надо сказать ещё вот что:
Кровь у насекомых, гемолимфа, как правило довольно невкусна и едка, не только у божьей коровки, но и у кузнечика, скажем. Животные (или излишне любопытный маленький ребёнок, который "суёт в род всякую пакость") скорее всего отведав такое "угощение" будет долго плеваться, и вновь в род это уже не возьмёт.
На этом, собственно, и основан миметизм: неядовитые и съедобные животные подражают животным несъедобным, ядовитым, опасным. У насекомых, да и других беспозвоночных, этот механизм доведён до оптимума, как в случае бабочок белянок и геликонид: и те и другие дневные бабочки, живут в одном месте, ведут себя в общих чертах одинакого, и т.д.
Тут можно задать вопрос: а какая выгода геликонидам от маскарада белянок? А никакой, даже вред: если птица или зверёк сперва поймают съедобную белянку, то они вполне потом могут взяться и за несъедобную геликониду... правда, с неприятным результатом, но этот результат вполне незначителен с общей массой популяции геликонид, и поэтому геликониды не реагируют от белянок. Вот если бы от мимикрии белянок геликонидам был действительно вред и их численность стала падать, то тогда они бы среагировали - стали эволюционировать с непредсказуемым результатом.
Да, а почему у тропических бабочек такая большая численность? Потому что они живут в тропиках, где климат и среда окружаемости им благотворит. Вот у обыкновенных ос большая численность (летом), потому что они - общественные, стайные насекомые, и ростят своих личинок сообща, в своих гнёздах. (Личинки, правда, не общие, но только их царицы, но царица - мать всех прочих ос в этом гнезде, т.ч. паритет сохраняется.) Кроме того, у них есть яд, у них жало, и со-ответственно, подражатели у них тоже есть.
Во-первых, это очередные бабочки - стеклянницы. Названы они так потому, что их крылья не имеют разноцветных чешуек (в честь которых отряд бабочек так и называется - чешуекрылыми), как у других бабочек, потому что их нет у ос. (Осы, пчёлы и ко. называются перепончатокрылыми, потому что их крылья отчасти похожи на перепонки из-за жилок.) Нет у них и классической осинной талии, как и четко отмеченной головы, но в остальном они очень похожи на ос.
А почему у них нету талии? Потому что хотя и осы, и бабочки - это крылатые насекомые, анатомия у них очень даже разная, и полностью скопировать осу, в отличие от другой бабочки, стеклянницы не могут. Это, конечно, их не останавливает от копирования ос и шершней, но в целом разлечит ос и стеклянниц можно, особенно если приглядется к ним поближе: это типичная бабочка, вернее мотылёк, где-то похожий на бражника, но всё же не оса.
Вот другие подражетели ос и пчёл, мухи-журчалки, гораздо больше похожи на оригиналы: и чётко обозначенная голова у них есть, и талия...вот только крыльев не четыре, а два, как и у вас мух с комарами (двукрылыми, значит). Окраска же та же самая, чёрно-жёлтая, и даже жужжат они похоже на ос и пчёл, даже иной человек заподозрив в подозрительной "пчеле" или "осе" муху может и не прихлопнуть её - пускай летит. И насекомоядная птица тоже, а вот паук или муха-ктырь, которые и самих пчёл с осами едят, муху-журачалку поймают и съедят на здоровье: она же не опасная и не ядовитая!
Ну да, и бабочка-белянка, которая подражает геликониде тоже не ядовитая, и их тоже едят, пускай и меньше, чем стеклянниц или журчалок, т.к. они лучшие подражатели. Но...
Тут пора сделать первый вывод: подражание другим, ядовитым, животным выгодно, но не больше, чем подражание зелёным побегам или листьям, а вдобавок, ещё и ограничено вопросом численности: если съедобных имитаторов будет больше, чем несъедобных оригиналов, то результат настанет прямо противоположный, и миметизм больше не будет выгодным.
Или будет? Для той же хищной осы, которую все приймут за безопасную муху и подпустят на близкое расстояние? Вообще-то да, но осы до этого не дошли - до этого дошли позвоночные существа, а вернее - рыбы.
Опустимся под воду, на коралловый риф. Там плавают разные рыбы, но все - в одно место. Там проводится "банный день" - там обитают губаны-чистильщики, которые питаются тем, что собирают с поверхности кожи других рыб, морских черепах и т.д. Окрашены они очень ярко, даже по меркам тропических рыбок, но им это и надо: они привлекают к себе внимание других морских жителей, чтобы те приплыли и дали себя почистить. Но где же тут маскировка?
А вон где, в лице (или мордочке) другой рыбы - морской собачки. Морские собачки - гении приспособляемости, некоторые из них обладают даже талантами хамелеона или осьминога, но этот вид "зимой и летом одним цветом" - цветом губана-чистильщика. Но в отличие от последнего, чисткой не занимается: если горе-клиент приблизится к такому имитатору, то тот распахнёт пасть, подскочет, откусит кусок шкуры и мяса и отправится восвояси, оставив клиента размышлять, а что тут произошло?
И опять, как и в случае тропических бабочек: чем это не паразитизм? Тем, что эти морские собачки встречаются в природе гораздо реже оригинала, и не пораждают у других морских рыб отрицательный рефлекс (чистильщики-то вызывают как раз рефлекс положительный!). В противном случае подражение морских собачек вызвало бы проблемы и у губанов, и у них, т.к. губаны стали бы эволюционировать во что-то новое, и данной группе морских собачек пришлось бы думать о том, как бы жить дальше.
Но пока оставим коралловый риф и вернёмся на сушу. Вот на камне греются змеи. Какие это змеи? Коралловые аспиды...или американские ужи?
Вот это вопрос, т.к. это семейство американских ужей (кстати, они только дальние родственники "обычным" ужам Евразии) очень давно подражает аспидам, американским родичам кобр. Но если кобры предупреждают о своём яде подняв шею и расскрыв капюшон, то аспидам для этой цели служит их окраска вообще - она у них очень яркая, красно-чёрно-жёлтая, как у бабочек-геликонид.
Ну и причём тут американские ужи? А американские ужи, подобно бабочкам-белянкам, подражают аспидам - у них такая же красно-чёрно-жёлтая окраска...
Такая? Не совсем так! У аспидов узкие жёлтые кольца разделяют более широкие, красные и чёрные. У ужей наоборот - и чёрные, и жёлтые кольца весьма узкие, а вот красные - вполне широкие. Это у одних. У других вместо колец - ромбы, либо вместо жёлтых колец - белые. В чём тут дело?
В том, что змеи - это позвончные животные, не то, что бабочки. Белянки могут копировать геликонид очень хорошо, потому что они не соперничают друг с другом за пищевые ресурсы, их гусеницы питаются различными растениями, сами бабочки едят очень и очень мало, да и держатся они поближе к тем самым различным кормовым растениям гусениц. Т.ч. хотя смешание видов и происходит, но происходит оно в умеренных количествах, и паразитизма белянок на геликонидах не происходит.
Змеи, позвоночные животные - это другое дело. Конечно, кормовые специалисты есть и среди них, но большинство ядовитых змей ест одно и тоже - небольших животных, которых они могут проглотить. Со-ответственно, живут они приблизительно в одних и тех же местах, и чтобы не перепутать друг друга, им разные узоры на шкуре необходимы.
На этом можно было и ставить точку на отношениях аспидов и ужей, если бы не ещё один пункт - т.н. лжекоралловые змеи. Это группа змей, менее ядовитых, чем аспиды, но всё же ядовитых. Но окрашены они тоже ярко - например в чёрно-белые кольца или в пятна...
И что? Да то, что это и пример паралелльной эволюции, когда несколько неродственных видов приобритают одинаковые признаки - в данном случае предупреждающей окраски. Одновременно, это и случай, когда изначально скрадывающаяся, расчленённая окраска американских ужей оказалась неожиданно выгодной ещё и своим сходством с аспидами.
Дело вот в чём. Ядовитые змеи - аспиды, не аспиды - живут в тропиках, в крайнем случае на юге США. Неядовитые змеи живут и немного севернее, где от их сходства с аспидами толку нет. Со-ответственно, неядовитым просто повезло, что отчасти их окраска совпала с окраской ядовитых змей в части их ареала, а дальше... всё пошло как у насекомых и рыб, ведь намеренной эволюции в истории планеты не было, пока не появился человек - но это другая история.
Ну а там, где живут и ядовитые, и неядовитые змеи с похожей окраской, произошла т.н. природная селекция, когда хищники змей (в основном птицы, которые видят цвета) избегали нападать на тех особей, которые были ядовитыми, или, хотя бы, выглядели похожими на них. В результате такие неядовитые змеи становились всё более и более похожими на своих ядовитых визави, только не совсем. Они всё же живут в разных местах, питаются немного различной пищей, живут несколько по-разному...ну, это мы уже проходили с осами и стеклянницами.
Подведём итог. Миметизм является очень эффективным методом способом защиты от хищников: съев ядовитую бабочку или осу хищники обычно не нападают на их съедобных подражателей тоже. Но в то же время, у него есть даже не недостаток, но ограничение: количество особей подражетелей должно быть меньше особей ориганала. Иначе это средство начинает действовать наоборот: не защищать подражетелей, но губить их и подражаемые виды. Действует это ограничение просто: либо у подражателей рождается меньше детёнышей, либо до половозрелости доживают не все (большая уязвимость, чем у взрослых), либо копии и оригиналы живут в разных местах, отчего действие этой маскировки несколько ослабивает. В природе ничего не существует бесплатно, и эффективная с одной точки зрения защита имеет собственные недостатки с другой, что миметизм и демонстрирует.
...А что, если окраска не зафиксирована в одной позиции? Что, если она может меняться, менять свой цвет? Тогда это не простая, а меняющаяся окраска, и мы поговорим о ней в следующий раз.
PS: У американцев есть поговорка, позволяющая запомнить последовательность цветных колец у змей, чтобы различить ядовитую: "Red and black, friend of Jack; red and yellow kill a fellow". - прим. переводчика + комментатора