Иоганн Брандштеттер - Бабочки. Основы систематики, среда обитания, жизненный цикл и магия совершенства [litres]

Если учесть многообразие и сложную биологию бабочек-геликоний, неудивительно, что эта группа уже более 150 лет составляет предмет многочисленных научных исследований. Это замечательная модель для изучения как процессов коэволюции, так и образования различных узоров и окрасок в пределах одного рода или вида. Современный молекулярно-генетический анализ показал, что окраску и узор геликоний определяет неожиданно маленькое количество генов. Внешний вид бабочки-геликонии зависит от того, какие из этих генов в каких комбинациях окажутся активированы или выключены.

Ядовитые образцы для подражания

Противным вкусом бабочек-геликоний пользуется другая, неядовитая бабочка из семейства парусников (Papilionidae). Бабочка Mimoides pausanias подвид pausanias имитирует сине-черных перуанских геликоний с такой точностью, что ни птица, ни опытный лепидоптеролог, как называют специалистов по бабочкам, не отличит насекомое в полете от ядовитой бабочки, которой оно подражает. Бабочки не утруждают себя тем, чтобы употреблять ядовитые вещества, а полагаются на предостерегающую окраску. Однако это работает только до тех пор, пока хватает несъедобных бабочек-геликоний, на которых учатся птицы.

Форма мимикрии, при которой животное в целях самозащиты подражает другому ядовитому животному, самая частая и известная. В честь исследователя, который первым подробно изучил это явление, английского эволюционного биолога Генри Уолтера Бейтса (1825–1892), ее называют бейтсовской мимикрией.

Мимикрия встречается вовсе не только у животных. Растения ради своей защиты способны не менее искусно обманывать и юлить. Поскольку яды страстоцветов не удерживают гусениц геликоний от того, чтобы поедать листья, растения пытаются на шаг опередить насекомых и не дать им сделать кладку. Для этого на листьях образуются ложные яйца, внешне похожие на яйца геликоний. Страстоцветы пользуются тем, что гусеницы этого рода живут строго поодиночке и не терпят никого другого на «своем» растении. Даже еще не вылупившихся сородичей быстро съедят вместе со cкорлупой, поэтому самка геликонии, прежде чем сделать кладку, должна убедиться, что на листе еще нет яиц. Увидев их, она предпочтет полететь дальше, чтобы не подвергать потомство опасности. Иногда ей приходится долго искать место, потому что, как мы уже говорили, каждый вид геликоний специализируется на одном определенном виде страстоцветов, а ложные яйца не облегчают поиск растения, пригодного для кладки.

Впрочем, обмануть удается не всех геликоний. Чтобы обвести самку бабочки вокруг пальца, не помешает дополнительная мера. Она сравнительно проста: некоторые страстоцветы пришли к тому, чтобы стать непохожими на страстоцвет. На одном растении листья могут быть такими разными – простыми, сложными, дольчатыми, сердцевидными, стреловидными, – что по крайней мере при беглом взгляде обманется не только самка геликонии, но и ученый-ботаник.

Сладкое для охраны

К ложным яйцам стоит присмотреться. У их основания находятся железы, вырабатывающие сладкий нектар. Этот нектар привлекает муравьев, ведь муравьи – сластены. С другой стороны, они бывают довольно агрессивны. Муравьи заботятся о том, чтобы никакие бабочки не садились на «их» лист и не откладывали там яйца и никакие гусеницы им не лакомились. В итоге страстоцветы пользуются муравьиной «полицией», а муравьи – сладким кормом, которым их обеспечивают растения. Такое выгодное для обоих партнеров сожительство называется симбиозом.

Примеров симбиоза бесконечное множество: цветки и опылители, плоды и распространяющие семена животные, защищающие друг друга кораллы и рыбы-клоуны, лишайники (сообщества грибов и водорослей) – это лишь некоторые из них. Эволюция растений, благодаря которой стала возможна жизнь на Земле в ее нынешней форме, тоже началась с симбиоза: миллионы лет назад бактерию, способную в ходе фотосинтеза синтезировать сахар с помощью энергии света и углекислого газа, поглотила другая бактерия, и из этой поглощенной когда-то бактерии получились хлоропласты – клеточные органеллы, в которых у растений протекает фотосинтез.

Сожительство организмов позволяет видам осваивать новые жизненные среды, где по отдельности они бы не выжили, или как минимум облегчает этот процесс. Таким образом, симбиозы – это важная, если не важнейшая движущая сила сохранения биологического разнообразия на нашей планете. Наши сложные экосистемы зиждутся не только на противостоянии и борьбе за существование, как когда-то утверждали Чарльз Дарвин и Альфред Рассел Уоллес, но во многом также на кооперации и взаимной поддержке между организмами различных видов. Сведения о значении симбиоза в эволюции лишь постепенно проникают в учебные аудитории и научно-исследовательские учреждения. Представления об этом значительно углубились и развились благодаря американской исследовательнице-биологу Линн Маргулис (наверняка не случайно, что данную работу проделала женщина). Сегодня они должны заставить нас задуматься – и о вымирании видов, и о том, как мы обращаемся с другими людьми, культурами и народами.

Человек испокон веков давал животным и растениям имена и классифицировал их в группы по сходству, а со временем из этого выросла важная дисциплина – биологическая систематика, цель которой зафиксировать и назвать множество организмов с их родственными связями. Важной вехой для этой дисциплины стало введение Карлом Линнеем так называемой биноминальной номенклатуры. Научные названия животных и растений до XVIII века бывали безмерно длинными, а благодаря Линнею стали краткими и понятными: он объединял виды со сходной морфологией в один род и давал ему название, а разные виды обозначал, присоединяя к этому названию видовые эпитеты. Таким образом Линней, например, объединил известных ему на тот момент белянок в род Pieris . Белянку капустную (или капустницу) он назвал Pieris brassicae , репную (или репницу) – Pieris rapae , а брюквенную (или брюквенницу) – Pieris napi .

Род белянки вместе с видами родственных родов, например лимонницей обыкновенной ( Gonepteryx rhamni ) и зорькой ( Anthocharis cardamines ), объединили в семейство белянки (Pieridae). Наконец, семейства бабочек в совокупности входят в состав отряда чешуекрылые (Lepidoptera). Окончания в научных названиях этих групп указывают на их ранг.