1 pav. Spalvą
keičiantis Azijoje paplitęs vabalas Sternocera
aequisignata. © Bristol Museums, Galleries and Archives
Susižavėjote Hario
Poterio neregimojo apsiausto stebuklingomis galimybėmis? Gal kilo noras ką nors
panašaus sukurti ir patiems? Jaunasis tyrėjas gamtoje tikrai gali rasti idėjų,
kaip slapstytis. Pavyzdžiui, ar domėjotės, kokie vabzdžiai gyvena jūsų kieme ar
pievoje netoli namų? Jų paieška gali būti smagus užsiėmimas. Kokios spalvos
vabzdžių daugiausia? Atsakyti į šį klausimą sunkiau, nei manote, nes kai kurių
gyvūnų spalvą sudėtinga įvardyti – vienu kampu pažiūrėjus atrodo viena, o kitu –
kita. O kaip jiems tai pavyksta ir kodėl jie tai daro? Rasti atsakymus į šiuos
klausimus dar sunkiau, bet ir ieškoti jų įdomiau. Gyvūnai, kuriems būdingas
spalvų žaismas, traukia ir mokslininkų dėmesį. Pavyzdžiui, Bristolio
universiteto (Didžioji Britanija) mokslininkai nustatė, kad vabalams Sternocera aequisignata spalvų žaismas padeda
likti nepastebėtiems ir taip apsisaugoti nuo paukščių. O jei šie vabalai slepiasi
ant blizgių augalų lapų, tikimybė, kad bus sulesti, yra dar mažesnė (Kjernsmo
ir kt. 2020a).
Šio Azijoje paplitusio
vabalo Sternocera aequisignata sparnai dėl ryškių įspūdingų spalvų naudojami juvelyrikoje. Kjernsmo ir kt. (2020a),
susidomėję šių vabalų savybe keisti spalvą, aiškinosi, kuo tai jiems gali būti
naudinga. Yra žinoma, kad gyvūnai spalvų žaismu naudojasi kaip įrankiu,
padedančiu sužavėti antrąją pusę, taip pat tokiu būdu jie apsisaugo nuo
plėšrūnų (pvz., spalvų žaismas gali veikti kaip signalas, perspėjantis
plėšrūnus, kad šie laikytųsi atokiau, keisdami spalvą gyvūnai gali maskuotis). Nustatyta,
kad gyvūnų spalva ir jų termoreguliacija taip pat susietos (Seago ir kt. 2009).
Sparnų spalvų žaismas būdingas tiek Sternocera
aequisignata patinams, tiek patelėms, todėl mažai tikėtina, kad ši jų
savybė skirta vieni kitus žavėti. Gal šie vabalai taip atbaido jais mintančius paukščius?
O gal keisdami spalvą jie maskuojasi? Yra žinoma daugybė gyvūnų maskavimosi būdų,
pvz., gyvūnai renkasi tokią aplinką, kurioje juos sunku pastebėti, keičia ją
arba savo išvaizdą. Tinkama kūno padėtis taip pat padeda gerai užsimaskuoti (Stevens
ir Ruxton 2019).
Bristolio
universiteto mokslininkai tyrė, ar vabalų Sternocera
aequisignata sparnų spalvų žaismas padeda jiems išgyventi (2 pav., Kjernsmo
ir kt. 2020a). Tam buvo atlikti du tyrimai miške: pirmojo tyrimo metu ieškota
atsakymo į klausimą, ar šiems vabalams spalvų žaismas padeda išvengti akistatos
su paukščiais, o antrojo tyrimo metu įvertinta, ar žmonės miške juos pastebi.
2 pav. Sternocera aequisignata sparnų nuotrauka, iliustruojanti, kaip kinta jų spalva fotografuojant vis kitu kampu. © Karin Kjernsmo
Vabalų
imitacija
Tyrimų metu
mokslininkai miške į įvairių augalų lapus prismaigstė tikrų ir dirbtinių vabalų
sparnų. Taip jie imitavo vabalus. Iš viso buvo šešios sparnų grupės: viena iš
jų – spalvą keičiantys vabalų Sternocera
aequisignata sparnai (juos įsigijo iš parduotuvės), o kitos penkios grupės
buvo kontrolinės (3 pav.). Vieną kontrolinę grupę sudarė sparnai, kurie nuo
tikrų Sternocera aequisignata sparnų
skyrėsi tik tuo, kad nekeitė spalvos. Jiems sukurti naudotos Sternocera aequisignata sparnų
nuotraukos, išspausdintos ant blizgaus popieriaus. Kitų keturių kontrolinių
grupių sparnai buvo Sternocera
aequisignata būdingų spalvų: juodi, violetiniai, mėlyni ir žali. Visų šešių
grupių sparnai buvo vienodos formos ir dydžio. Kontroliniai buvo pagaminti iš
epoksidinės dervos, po to nudažyti nagų laku. Kad sparnai nesiskirtų kvapu,
blizgesiu, paviršiaus tekstūra, visi jie buvo padengti bespalviu nagų laku.
3 pav. Vabalus
imituojantys sparnai ant augalų lapų: A – Sternocera
aequisignata spalvą keičiantys sparnai ant ligustro Ligustrum spp. lapo, B – sparnų spalva kaip A, tik be spalvų kaitos
ant gervuogės Rubus fruticosis lapo,
C – žali sparnai ant buko Fagus sylvatica lapo, D – juodi sparnai ant bugienio Ilex
aquifolium lapo, E – violetiniai sparnai ant gebenės Hedera helix lapo, F – mėlyni sparnai ant gervuogės Rubus fruticosis lapo. A sparnų grupė imituoja
vabalus Sternocera aequisignata, o B–F
grupių sparnai kontroliniai (Kjernsmo ir kt. 2020a).
Ar
paukščiai pastabūs?
Eksperimentams su
paukščiais vien vabalus imituojančių sparnų neužteko. Mokslininkai imitavo
vabalus „nulipdydami“ juos iš valgomos (per naktį šaldyto ir tada atitirpinto
didžiojo milčiaus (Tenebrio molitor)
ir nevalgomos (sparnų) dalių. Didysis milčius buvo paslėptas po sparnais taip,
kad jo nesimatė – paukščiams matyti buvo tik sparnai, kurie ir patraukdavo jų
dėmesį. Kjernsmo ir kt. (2020a) birželio–rugpjūčio mėnesiais miške į įvairių
augalų lapus (gebenės Hedera helix,
gervuogės Rubus fruticosus, bukmedžio Fagus sylvatica, bugienio Ilex aquifolium, lazdyno Corylus avellana ir kt.) prismaigstė (ne
aukščiau kaip metras nuo žemės) 900 vabalų modelių (šešios grupės po 150 vabalų).
Vabalai buvo palikti įvairiose miško vietose (iš viso dešimt plotų, kiekviename
jų po 90 vabalų). Po 2, 24 ir 48 valandų buvo tikrinama, ar vabalų modeliai vis
dar yra ant lapų. Paukščiai sulesdavo visą arba didžiąją dalį didžiojo milčiaus.
Pagal tai buvo galima spręsti, ar „nulipdytą“ vabalą prarijo paukščiai, ar jį
užpuolė kiti gyviai, pvz., vorai, kurie išsiurbia sultis ir palieka tuščią
egzoskeletą. Šiuo tyrimu buvo siekiama nustatyti, ar vabalams spalvų žaismas padeda
išgyventi. Tačiau jis neatskleidė, kaip padeda. Pasak tyrimo autorių, jei kurios
nors grupės vabalų ant lapų išlieka daugiau nei kitų, tai galima paaiškinti
arba geru jų maskavimusi (angl. Camouflage;
paukščiai jų nesurado), arba tuo, kad jie perspėja paukščius laikytis nuo jų
atokiau (angl. Aposematism; paukščiai
juos surado, bet nesulesė).
Žmonės
apsimetė paukščiais
Paukščiai, deja, negali
pasakyti, kuriuos vabalus jiems lengviau pamatyti. Tačiau jei žmonės įsijaustų
į paukščių vaidmenį, apie paukščių ir jų grobio Sternocera aequisignata santykius būtų galima sužinoti šiek tiek
daugiau. Juk jie gali įvardyti, kaip sunku buvo pastebėti vienos ar kitos
spalvos vabalą. Todėl kitą tyrimą mokslininkai atliko su žmonėmis. Kaip ir su
paukščiais, eksperimentai vyko miške: 174 vabalų modeliai (šešios grupės po 29 vabalus)
buvo susmaigstyti į įvairių augalų lapus (ne aukščiau kaip metras nuo žemės). Šių
vabalų ieškojo 36 žmonės (17 vyrų ir 19 moterų), kurių regėjimas normalus arba
koreguotas iki normalaus. Kiekvienas jų turėjo po tolimatį, kuriuo nustatydavo
atstumą iki pamatyto vabalo. Visi vabalai buvo palikti matomose vietose, mažiau
nei 2 m atstumu nuo takelio, kuriuo ėjo eksperimento dalyviai. Buvo nustatoma,
kokiu atstumu jie aptinka vabalus.
Norint nustatyti, kokią
funkciją atlieka spalvų žaismas, tai pat svarbu įvertinti aplinkos įtaką, pvz.,
apšvietimą, fono optines savybes (Seago ir kt. 2009). Kjernsmo ir kt. (2020a)
iškėlė hipotezę, kad ant blizgaus paviršiaus Sternocera aequisignata pastebėti sunkiau. Norėdami ją patikrinti, mokslininkai
blizgomačiu matavo lapų, į kuriuos buvo prismaigstyta vabalų modelių, blizgesį.
Kiekvieno lapo blizgesys matuotas penkis kartus, tada apskaičiuotas vidurkis.
Slepiasi
ar gąsdina?
Tyrimo grupė svarstė, jei
spalvų žaismas Sternocera aequisignata padeda išgyventi, jų paukščiai sules mažiau, nei tokių pačių spalvų vabalų,
kurių spalva nekinta. Jei spalvą keisdami vabalai maskuojasi, juos žmonės mažiau
pastebės nei kitus. O jei šie vabalai atbaido plėšrūnus, žmonėms juos pastebėti
nebus sunku.
Paukščiai užpuolė didžiąją
dalį (73 proc.) visų vabalų modelių. Vabalų su juodais ir spalvą keičiančiais
sparnais ant augalų lapų išliko daugiau nei kitų (4 pav.). Ir žmonės juos pastebėdavo
sunkiau nei kitus vabalų modelius (5 pav.). Iš tyrimų rezultatų matyti, kad
vabalams pranašumą suteikia ne pačios spalvos ar jų įvairovė, o jų žaismas.
4 pav. Vabalų santykinis mirtingumas. Vabalų, kurių spalva kinta, ir juodų vabalų išliko daug daugiau, palyginti su kitais vabalais. Raudonas punktyras rodo vabalų, kurių sparnų spalva kinta, vidutinį santykinį mirtingumą. Vabalų modeliai: 1 – sparnų spalva kinta, 2 – sparnų spalvos kaip 1, bet jos nekinta, 3 – žali sparnai, 4 – violetiniai sparnai, 5 – mėlyni sparnai, 6 – juodi sparnai (parengta pagal Kjernsmo ir kt. 2020a).
5 pav. Tikimybė, kad
vabalai bus pastebėti, apskaičiuota remiantis tyrimo, kuriame dalyvavo žmonės,
duomenimis. Sunkiausia žmonėms buvo pastebėti vabalus, kurių sparnų spalva
kinta, taip pat su juodais sparnais. Vabalų modeliai: 1 – sparnų spalva kinta, 2
– sparnų spalvos kaip 1, bet jos nekinta, 3 – žali sparnai, 4 – violetiniai
sparnai, 5 – mėlyni sparnai, 6 – juodi sparnai (parengta pagal Kjernsmo ir kt. 2020a).
Ant blizgių lapų
sunkiausia buvo pastebėti spalvą keičiančius vabalus (6 pav.). Kuo lapai buvo
blizgesni, tuo sunkiau žmonės ant jų aptikdavo vabalų modelius ir tuo arčiau
turėdavo prieiti, kad juos pamatytų (7 pav.).
6
pav. Vabalas Sternocera aequisignata ant bugienio lapo. Ar suradote? © Karin
7 pav. Vabalų aptikimo
ant lapų (A) ir atstumo, kuriuo vabalas aptinkamas (B), priklausomybė nuo lapų
blizgesio. Spalvą keičiančių vabalų (1) aptikimui lapų blizgesys turi daugiau
įtakos, palyginti su kontrolinėmis (2–6) grupėmis. Vabalų modeliai: 1 – sparnų
spalva kinta, 2 – sparnų spalvos kaip 1, bet jos nekinta, 3 – žali sparnai, 4 –
violetiniai sparnai, 5 – mėlyni sparnai, 6 – juodi sparnai (parengta pagal
Kjernsmo ir kt. 2020a).
Kjernsmo ir kt. (2020a)
tyrimai parodė, kad spalvų žaismas padeda vabalams Sternocera aequisignata apsisaugoti nuo plėšrūnų: palyginti su kitų
spalvų vabalais, jie turi daugiau šansų išgyventi, ypač ant blizgių lapų.
Tyrėjai pabrėžė, kad iš tyrimo, kuriame dalyvavo žmonės, rezultatų matyti, jog spalvų
žaismas padidina galimybę likti nepastebėtiems. Tai įrodo, kad taip šie vabalai
maskuojasi. Tyrimo rezultatai atskleidė ir kitą įdomų reiškinį – juodus vabalus
taip pat sunku aptikti. Ir tik ant blizgių lapų spalvą keičiantys vabalai turi
daugiau šansų išgyventi, nei juodi. Gal todėl tiek daug yra juodų vabzdžių?
Vaizdo medžiaga apie Kjernsmo
ir kt. (2020a, b) tyrimus https://www.youtube.com/watch?v=22A3D00DyWc
Literatūra
Kjernsmo K., Whitney H. M., Scott‑Samuel N. E. et
al. 2020a,
Iridescence as Camouflage. Current
Biology, 30, 551–555,DOI:10.1016/j.cub.2019.12.013
Kjernsmo K., Whitney H. M., Scott‑Samuel N. E. et
al. 2020b,
Iridescence as Camouflage. Supplementary information, https://www.cell.com/cms/10.1016/j.cub.2019.12.013/attachment/a859de42-4e22-4c36-9681-07a0cfabb4af/mmc1.pdf
Seago A. E., Brady P., Vigneron J. P., Schultz D. T.
2009, Gold bugs and beyond: a review of iridescence and structural colour
mechanisms in beetles (Coleoptera). Journal
of The Royal Society Interface, 6,
S165–S184, DOI:10.1098/rsif.2008.0354.focus
Stevens M., Ruxton G. D. 2019, The key role of
behaviour in animal camouflage. Biological
Reviews, 94, 116–134, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/brv.12438