Илья Рухленко - Что ответить дарвинисту? Часть I

http://goo.gl/FMFUTF

Рисунок 85. Разные коллекции бабочек семейства павлиноглазок, демонстрирующие их разнообразие. И в то же время, кажется, здесь проглядывает некий единый стиль дизайна .

При этом в рамках гипотезы «разнообразия ради разнообразия» совсем не обязательно считать, что определенные части узоров на крыльях бабочек не могутиметь никакого чисто биологического значения в принципе. В рамках этой гипотезы вполне можно допустить, что какие-то специфические узоры на крыльях бабочек будут иметь реальные биологические эффекты, оказывающие влияние на выживание того или иного вида. Можно даже допустить, что некоторые стили дизайна специально предусматривают такие эффекты. Например, «глаза» на крыльях некоторых бабочек (и как следствие, отпугивающий эффект на птиц) вполне можно представить себе именно как такой (особый) стиль дизайна . Где идет «прорисовка» разнообразных концентрических пятен на крыльях бабочек, и где вполне может быть предусмотрени отпугивающий эффект этих пятен (при условии их достаточной контрастности).

Однако в рамках гипотезы «разнообразия ради разнообразия» такие биологически значимые эффекты вовсе не обязательны. Поэтому в одних случаях мы можем найти какие-нибудь чисто биологические эффекты. А в других случаях мы можем никогдане найти биологически целесообразного объяснения, почему вот эта конкретная бабочка окрашена так, а другая бабочка по-другому. Причем в рамках гипотезы «разнообразия стилей дизайна» такие ситуации должны возникать достаточно часто.

Следует отметить, что наблюдаемое биологическое разнообразие бабочек теоретически может объяснить и современный дарвинизм. В рамках дарвинизма можно предположить, что одни части узоров бабочек образовались в результате того или иного давления естественного отбора . А другие части узоров (которым мы не можем придумать чисто биологического значения) образовались просто в ходе «случайной игры природы» , то есть, под действием чисто случайных эволюционных сил (нейтральных мутаций, дрейфа генов и эффекта основателя).

Какая же гипотеза объясняет наблюдаемое разнообразие бабочек лучше? Современный дарвинизм? Или гипотеза «разнообразия стилей дизайна» ? Мы обязательно ответим на этот вопрос, но чуть позже. Потому что в этом разделе мы еще не коснулись именно той части разнообразия стилей дизайна бабочек, которые помогли бы ответить на этот вопрос вполне уверенно и определенно.

Итак, перед тем, как поставить вопрос ребром между дарвиновской гипотезой и гипотезой «стилей дизайна» , нам осталось обсудить еще несколько вопросов.

Во-первых, нам осталось обсудить еще одну гипотезу биологической целесообразности глазков. Но уже не крупныхглазков, которые, вроде бы, призваны пугать птиц, и в некоторых случаях, действительно, пугают (а в других случаях не пугают). А мелкихглазков, которые тоже расположены на крыльях громадногочисла видов бабочек, и устойчивое наличие которых (в узорах на крыльях бабочек) тоже необходимо объяснять какой-нибудь биологической полезностью (в рамках дарвинизма).

Как я уже говорил выше, было предположено, что такие глазки, расположенные на краяхкрыльев бабочки, призваны отвлекать внимание птиц от жизненно важных частей тела бабочки и перенаправлять атаки птиц на эти глазки.

Поскольку глазки у огромного числа бабочек имеются как на нижней, так и на верхней стороне крыльев, то соответственно, можно предположить, что глазки на нижней стороне крыльев призваны обеспечить промахи птиц во время атаки на отдыхающую бабочку со сложенными крыльями, а глазки на верхней стороне крыльев призваны отвлекать внимание птиц от тела бабочки, когда крылья бабочки распахнуты.

Ну и как же обстоит дело с проверкой этой гипотезы?

Во-первых, к этой гипотезе еще без всяких проверок на практике, уже имеются определенные вопросы. Дело в том, что как и любые другие узоры бабочек, варианты « мелко-глазастых» узоров на крыльях бабочек – тоже чрезвычайно разнообразны (Рис. 86):

http://goo.gl/cCqqqk

Рисунок 86. Слева и в центре показаны разные варианты числа и расположения мелких глазков на крыльях разных видов бабочек. Справа крупным планом изображена бабочка воловий глаз ( Maniola jurtina ).

В случае бабочки, показанной слева вверху, мы еще вполне можем предположить, что глазки на её задних крыльях призваны отвлекать внимание, перенаправляя атаку птицы в края заднихкрыльев. Соответствующие исследования показали, что у бабочек во время полёта вся основная нагрузка ложится на передние крылья (Jantzen & Eisner, 2008). Авторы этого исследования практически полностью удалили задние крылья 56видам дневных и ночных бабочек (из разных семейств) таким образом, как это показано на рисунке 87:

http://goo.gl/Pc2wuZ

Рисунок 87. Слева – самец непарного шелкопряда ( Lymantria dispar ). Справа – репница ( Pieris rapae ). Вверху нормальные экземпляры этих бабочек. Внизу эти же бабочки с практически полностью обрезанными задними крыльями, которые и тестировались в работе (Jantzen & Eisner, 2008). Рисунок взят из этой работы.

И потом с удивлением пронаблюдали, как все без исключениябабочки, претерпевшие подобную операцию, отнюдь не потеряли способность летать, а спокойно улетели от своих «мучителей». Причём казалось, что ни время, проводимое в полёте, ни способность бабочки поддерживать высоту, не претерпели измененийот проделанной операции по практически полному удалению задних крыльев (Jantzen & Eisner, 2008).

И это несмотря на то, что задние крылья бабочек составляют примерно половину от общей поверхности их крыльев, следовательно, обрезая задние крылья, исследователи лишали бабочек примерно половины общей площади, казалось бы, необходимой им для полёта. Тем не менее, удивленно наблюдая за улетавшими от них бабочками, авторы отметили лишь следующее (Jantzen & Eisner, 2008):

«Общее заключение, которое мы получили из этих наблюдений, было то, что без задних крыльев все эти чешуекрылые, казалось, летели медленнее».

Тогда авторы решили «плотно» поизучать два конкретных вида бабочек – непарного шелкопряда и репницу. Они засняли полёты этих бабочек на камеру (с задними крыльями и без задних крыльев). И уже путем измерений, снятых с этих видеозаписей (и соответствующих математических расчетов) вычислили, что если удалить бабочке задние крылья практически полностью (см. рисунок), то разные показатели эффективности полёта репницы (её общая скорость, ускорение в прямом полете и на поворотах) снижается на 25–32 %. У непарного шелкопряда снижение этих показателей составило 22–45 %. При этом траектория полета бабочки практически не изменялась.