Учёные обнаружили, что паукообразные сенокосцы используют флуоресцентные узоры для распознавания сородичей

Сенокосец вида Vononana adrik из семейства Cosmetidae ночью в амазонском вечнозелёном низменном тропическом лесу, Пангуана, Перу, под УФ-светом. Автор: Конрад Воте

Исследовательская группа из Мюнхена выявила ранее неизвестный механизм коммуникации у сенокосцев. Пять близкородственных видов демонстрируют видоспецифичные, сильно флуоресцирующие структуры на спине, которые становятся особенно заметными под ультрафиолетовым светом. Результаты позволяют предположить, что эти узоры служат для распознавания видов — особенно в сумерках и при лунном свете. Исследование было опубликовано в журнале Scientific Reports.

Биофлуоресценция — свет, излучаемый структурами тела после возбуждения коротковолновым светом — широко распространена в животном мире. Но её биологическое значение часто остаётся неясным. Во многих группах животных флуоресценция до сих пор считалась признаком без чёткой функции. Надёжные доказательства её роли в коммуникации встречаются редко.

Открытие у сенокосцев в перуанском тропическом лесу

В низменном тропическом лесу перуанского региона Амазонки зоологи Баварской государственной коллекции естественной истории (SNSB) обнаружили пять видов сенокосцев из одного семейства во время ночных исследований с использованием ультрафиолетовых фонарей. Виды используют одну и ту же среду обитания в одно и то же время. Хотя животные очень похожи по размеру и окраске, они явно различаются по форме и размеру светлого узора на спине.

Эта особенность постоянна для каждого вида и заметно отличается между видами. Под ультрафиолетовым светом этот дорсальный узор светится интенсивным сине-зелёным цветом. Вероятно, это позволяет животным хорошо видеть друг друга даже в условиях очень слабого освещения, например, при лунном свете и в сумерках, что является решающим преимуществом для сумеречных и ночных видов.

Микроскопический анализ и зрительное восприятие

Микроскопический анализ показал, что флуоресценция исходит из внешнего покрова тела. Непосредственно под ним лежит дополнительный многослойный, зеркалоподобный слой кристаллов. Он действует как естественный отражатель: входящий свет отражается, как и излучаемый флуоресцентный свет. Это усиливает сигнал и делает его особенно интенсивным.

Предыдущие исследования других видов сенокосцев позволяют предположить, что эти животные могут воспринимать как коротковолновые компоненты света, так и собственное свечение в сине-зелёном диапазоне. Новое исследование показывает, что их глаза просты, но достаточно чувствительны, чтобы обнаруживать высококонтрастные узоры на близком расстоянии. Поскольку сенокосцы перемещаются трёхмерно в листве, на мёртвой древесине и на земле, они могут легко видеть спинные отметины своих сородичей.

Важность распознавания видов и следующие шаги

Для близкородственных видов, которые делят одну среду обитания и одни и те же часы активности, надёжное распознавание особенно важно, чтобы уметь отличать особей своего вида от других видов — например, во время выбора партнёра или чтобы избежать несоответствующих спариваний.

«Наше исследование предоставляет убедительные доказательства того, что флуоресценция служит конкретной цели — выделению видоспецифичных черт. Мы подозреваем, что сложная комбинация флуоресцентной поверхности и отражающего подслоя имеет очень специфическую биологическую функцию и не является просто случайным побочным эффектом», — говорит первый автор Стефан Фридрих из Баварской государственной коллекции естественной истории (SNSB).

У изученных сенокосцев несколько ключевых критериев указывают на функцию флуоресценции для коммуникации: узоры на спине чётко видны, чётко определены и видоспецифичны, а их видимость соответствует условиям освещения, в которых активны животные. Кроме того, глаза этих паукообразных способны воспринимать узоры. Однако исследователи также подчёркивают, что на следующем этапе потребуются поведенческие эксперименты, чтобы окончательно подтвердить роль флуоресцентных узоров.

В работе участвовали исследователи из SNSB, Мюнхенского университета имени Людвига-Максимилиана и Мюнхенского университета прикладных наук. Полевые работы проводились на биологической исследовательской станции Пангуана в Перу.

Источник: Баварская государственная коллекция естественной истории

ИИ: Открытие коммуникационной роли флуоресценции у таких древних и широко распространённых существ, как сенокосцы, заставляет задуматься о том, сколько ещё скрытых «оптических» языков может существовать в природе, невидимых для человеческого глаза без специальных приборов. Это прекрасный пример того, как современные технологии помогают расшифровать сложное поведение даже у небольших и, казалось бы, простых организмов.