Мотыльки, вероятно, развили уши с единственной целью — слышать, приближается ли их злейший враг, летучая мышь. Долгое время считалось, что мотыльки глупы, но многие из них на самом деле издают звуки — настолько тихие, что летучие мыши их не слышат. Бабочки используют звуки для сексуального общения.
Ученые знали об этом в течение нескольких лет, и теперь новое исследование показывает, что бабочки разработали разные способы не только использовать слух, но и избегающее поведение, которое изначально было разработано как защита от летучих мышей.
"Мы исследовали двух разных бабочек и увидели, что они по-разному используют свои уши и поведение при сексуальном общении. Нет оснований полагать, что другие бабочки тоже не поступают по-своему. Различия в том, как использовать эти навыки, должны быть огромными ", — говорит исследователь сенсорной физиологии Аннемари Сурликке из Департамента биологических наук Университета Южной Дании (SDU).
Она и ее японские коллеги из Токийского университета изучили два вида: азиатскую кукурузную мотылек (Ostrinia Furnacalis) и японскую лишайниковую моль (Eilema japonica). Оба вида, как и многие другие бабочки, развили уши, чтобы слышать летучих мышей, но им также удалось получить больше от своего слуха.
Самцы обоих видов разработали метод ухаживания за самками звуком, но методы очень разные.
Техника азиатской кукурузной мотыльки простейшая: она издает звуки, похожие на эхолокационный крик охотничьей летучей мыши. Таким образом, самец обманывает самку, полагая, что летучая мышь находится поблизости.
Она отвечает, сидя совершенно неподвижно в позе, предотвращающей замерзание летучей мыши, чтобы избежать внимания летучей мыши — и теперь самец может спариваться с ней, потому что это намного проще, когда она сидит совершенно неподвижно. Когда исследователи сначала воспроизвели звук охотничьей летучей мыши, а затем звук ухаживания самца, спаривающегося в лаборатории, самки в обоих случаях ответили замораживанием. Исследователи заключают, что самки просто не слышали разницы.
Самец японской бабочки-лишайника более развит. Он тоже издает звук, похожий на звук охотничьей летучей мыши.
Но когда исследователи воспроизвели сначала звук летучей мыши, а затем звук ухаживания самца, самки в лаборатории не сомневались: они могли слышать разницу в деталях звуков и спаривались бы только в том случае, если бы звук исходил от ухаживание за мужчиной. Это означает, что эволюция защиты от летучих мышей до сексуального общения пошла еще дальше с японским лишайниковым мотыльком: он разработал специфический узнаваемый сигнал спаривания, в то время как азиатский кукурузный мотылек не различает звуки летучей мыши и ухаживающего самца.
«Акустическая коммуникация между летучими мышами и молью — хрестоматийный пример взаимодействия между хищником и жертвой. Однако наши исследования показывают, как такая система может развиваться, так что бабочки также используют свою способность слышать и издавать звуки для сексуального общения, и что они разработали множество различных способов для этого.
Это прекрасный пример эволюционного разнообразия », — говорит Аннемари Сурликке.
Мотыльки не всегда могли слышать.
Эта способность появилась, когда летучие мыши начали летать в ночном небе и использовали эхолокацию для ориентации 50-60 миллионов лет назад. С тех пор мотыльки и летучие мыши были заперты в вечной гонке рук, когда летучие мыши пытались найти бабочек, а мотыльки пытались избежать летучих мышей.
Уши моли — довольно простые конструкции, состоящие всего из одной, двух или четырех сенсорных клеток, но этого достаточно, чтобы уловить крик летучей мыши.
"Бабочки могли ограничиться использованием слуха только для этой цели. «И еще несколько лет назад считалось, что подавляющее большинство бабочек не используют свои уши ни для чего другого», — объясняет Аннемари Сурликке.
Но в 2009 году она и некоторые коллеги показали, что на самом деле звуки издают гораздо больше бабочек, чем считалось ранее. Исследователи выбрали образец из 13 видов, и выяснилось, что самцы у 70 процентов видов издают разные звуки, чтобы общаться с самками.
Почти все звуки, издаваемые мотыльками, — это ультразвук, поэтому их слышно не человеческое ухо, а летучие мыши.
«На первый взгляд кажется плохой идеей издавать звук, когда ваш злейший враг почти исключительно использует слух для охоты — издавать звук — это то же самое, что позвать летучую мышь», — говорит Аннемари Сурликке.
Но в этом есть смысл, — объясняет она далее. Бабочки издают звуки только тогда, когда находятся достаточно близко друг к другу.
Часто они находятся не дальше двух сантиметров друг от друга и «шепчут», так что их сигналы настолько слабые, что летучие мыши, летящие на расстоянии, не могут их зарегистрировать.
"Я убежден, что среди бабочек много шепчущихся разговоров, которые настолько тихие, что их трудно обнаружить, и поэтому мы ошибочно полагаем, что этого не происходит. Или результаты предлагают совершенно новое понимание многих направлений, к которым может привести эволюция звуковой коммуникации на основе системы, которая изначально была разработана для защиты от врага.
Это приводит к новому пониманию эволюционных процессов », — объясняет она.