Смена среды обитания влияет на структуру мозга у амазонских бабочек

Учёные из Бристольского университета выяснили, что различия в среде обитания помогают определить изменения в нервной системе тропических бабочек.

Анализируя трибу неотропических бабочек Ithomiini, обитающих в амазонских тропических лесах восточного Эквадора, исследователи смогли показать, что смены среды обитания — обозначенные мимикрическим рисунком — точно предсказывают изменения в структуре мозга, особенно в областях, обрабатывающих зрительную информацию.

Результаты, опубликованные в журнале Evolution, дают убедительные доказательства того, что эти сдвиги в «инвестициях» адаптивны и что локальная адаптация к различным световым условиям может происходить на очень малых экологических масштабах.

Ведущий автор Бенито Уэйнрайт объяснил: «Было известно, что разделение экологических ниш в сложных средах, таких как тропические леса, может создавать перцептивные проблемы для живущих в них животных. Работы на рыбах в пресноводных экосистемах ранее показали, что резкие изменения в доступности света с глубиной могут приводить к впечатляющим зрительным адаптациям, но было мало известно о том, может ли эволюция отбирать такие адаптации в наземной среде, такой как тропический лес».

Было использовано около 160 образцов 16 видов, что делает это исследование одним из крупнейших нейроанатомических сравнений, проведённых у насекомых.

Теперь учёные намерены исследовать сенсорную эволюцию во всём сообществе бабочек, чтобы строго проверить, предсказывает ли сходство среды обитания сходство в структуре мозга.

Г-н Уэйнрайт пояснил: «Другими словами, мы хотим знать: сталкиваясь с одинаковыми перцептивными проблемами, развивают ли виды сенсорные адаптации через сходные механизмы. Мы также хотим количественно оценить световую среду в этих лесах, чтобы исследовать, в какой степени небольшие изменения в структуре леса влияют на сенсорную среду».

Их исследование пересекает дисциплины эволюционной биологии, экологии и нейробиологии и в широком смысле подчёркивает важность зрительной экологии в адаптивном формировании целых сообществ близкородственных видов в сложных наземных средах.

Он добавил: «Бабочки Ithomiini играют решающую роль во многих тропических экосистемах, поэтому понимание этих эволюционных ответов позволит нам делать более точные прогнозы о том, как внезапные изменения в сенсорной среде могут повлиять на состав целых тропических лесов. Наша работа показывает, что то, как виды эволюционировали для обработки окружающего мира, играет важную роль в структурировании целых сообществ животных. Естественный отбор может приводить к адаптивным изменениям в структуре мозга за относительно короткие периоды эволюционного времени».