Бабочки, которые похожи внешне, видят мир одинаково: исследование связывает свет тропического леса с эволюцией зрения

Бабочки, которые независимо друг от друга эволюционировали к одинаковому рисунку крыльев, также развили схожие глаза и мозг, настроенные на зрение в меняющемся свете тропических лесов. К такому выводу пришло новое исследование под руководством Бристольского университета, опубликованное на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Исследователи провели два с половиной месяца в глубинах амазонских джунглей, в одном из самых биоразнообразных регионов Земли — национальном парке Ясуни в Эквадоре. Они измеряли, как меняется свет под пологом леса, и связали это с местами обитания разных видов стеклянных бабочек (clearwing butterflies).

Учёные под руководством доктора Бенито Уэйнрайта, бывшего аспиранта Бристольского университета и научного сотрудника Королевской комиссии 1851 года в Университете Сент-Эндрюс, хотели выяснить, могли ли различия в освещённости под пологом леса повлиять на эволюцию глаз и мозга бабочек.

Стеклянные бабочки также известны своим мимикрией: несколько видов независимо эволюционировали к одинаковым ярким узорам на крыльях, чтобы предупредить хищников о своей токсичности. Доктор Уэйнрайт описывает это как «мутуализм», где выгоду получают обе стороны.

Исследовательская группа надеялась понять последствия этой мимикрии для эволюции органов чувств бабочек.

Ключевые выводы:

• Было обнаружено, что неродственные виды бабочек, живущие в одинаковых условиях освещённости, эволюционировали к поразительно схожим зрительным системам — как глазам, так и мозгу.
• Бабочки, которые мимикрируют под предупреждающую окраску друг друга, также склонны жить в одинаковых световых условиях, что, вероятно, усиливает их общий предупреждающий сигнал для хищников.
• Этот общий образ жизни оказывает мощное влияние: он также формирует эволюцию их органов чувств. Виды, которые выглядят одинаково, чтобы отпугивать хищников, также имеют схожие глаза и мозг и, вероятно, видят мир сходным образом.

Доктор Уэйнрайт назвал это «поразительным примером того, как мутуализм между видами может оказывать глубокое влияние на направление эволюции».

Исследование на примере тропических бабочек даёт представление о том, как формируются сообщества тропических лесов и как эти взаимоотношения формируют восприятие мира у животных.

Улучшая понимание факторов, движущих биологическим разнообразием, команда надеется, что это позволит лучше защищать эти среды обитания и прогнозировать, как они могут справляться с новыми экологическими проблемами.

Доктор Уэйнрайт добавил, что учёных интересует, как изменения в глазах и мозге соотносятся с изменениями на генетическом уровне и как все эти сдвиги влияют на поведение бабочек в дикой природе. Соединив эти точки, можно получить более полную картину того, как тонкие изменения в окружающей среде могут формировать эволюцию органов чувств животных.