Светящаяся многоножка говорит «держись подальше»

Биологи впервые получили экспериментальные доказательства того, что биолюминесценция у многоножек служит предупреждающим сигналом для хищников. Ночное свечение многоножек рода Motyxia помогает этим беспозвоночным избегать атак.

Исследование будет опубликовано в печатном выпуске журнала Current Biology от 27 сентября.

Motyxia — вегетарианцы, питающиеся разлагающимся растительным материалом. Приспособившись к преимущественно подземному образу жизни, они потеряли способность видеть. Они проводят день, зарывшись в почву, но с наступлением ночи выходят на поверхность. При угрозе они выделяют токсичный цианид и другие неприятные на вкус химические вещества.

Поскольку Motyxia активны в темноте, учёные выдвинули гипотезу, что их зеленоватое свечение заменяет яркую предупреждающую окраску, которую используют дневные виды.

Полевой эксперимент

Для проверки гипотезы команда создала 300 глиняных муляжей многоножек. Половину покрасили долгосрочной светящейся краской. В полевых условиях в Национальном монументе «Джайант-Секвойя» (Калифорния) муляжи с свечением и без него разместили случайным образом.

Также были пойманы живые многоножки. Одну группу покрыли краской, чтобы скрыть естественное свечение, другую оставили нетронутой. Их также разместили по трансекте в случайном порядке, аккуратно привязав к земле.

Результаты

На следующее утро около трети всех объектов (и живых, и глиняных) имели следы нападений.

• Живые многоножки: не светящихся особей атаковали в 4 раза чаще, чем светящихся.
• Глиняные муляжи: не светящиеся модели атаковали в 2 раза чаще.

Сравнение следов зубов на глиняных моделях с черепами грызунов и полевые наблюдения позволили сделать вывод, что одним из основных хищников является кузнечиковый хомячок (Onychomys torridus). Большинство следов укусов приходилось на голову, что характерно для позвоночных хищников.

Эволюция свечения

Филогенетический анализ показал, что способность светиться в темноте у многоножек эволюционировала единожды и ограничена близкородственными видами в роде Motyxia. Измерив интенсивность свечения у разных видов, учёные установили, что у некоторых из них свечение можно включать и выключать.

Увидеть светящихся многоножек можно только в трёх местах на планете, все в Калифорнии: горы Санта-Моника, Техачапи и южная часть Сьерра-Невады.

Биохимический механизм свечения отличается от ферментативной реакции светлячков. Многоножки используют фотопротеин, похожий на Зелёный флуоресцентный белок медузы Aequorea victoria. Предполагается, что он активируется кальцием и богатыми энергией соединениями в клетке.