Ночное небо — арена великой битвы бабочек и летучих мышей. Мыши охотятся, бабочки стараются не попасть им в зубы. Главное — не дать хищнику приблизиться неслышно. В ходе эволюции у разных отрядов насекомых минимум 19 раз независимо возникали органы слуха, способные зафиксировать ультразвуковые сигналы летучих мышей. Поймав слабый сигнал, насекомые обращаются в бегство; интенсивный сигнал означает, что хищник близко и улепетывать поздно, тогда бабочки маневрируют; закладывая виражи и выписывая петли. Бабочки медведицы (Erebidae: Arctiinae) этим не ограничились: они не просто слушают мышиные звуки, но и выработали собственную акустическую систему защиты. Американские исследователи Уильям Коннер (William Conner) и Джесс Барбер (Jesse R. Barber), посвятившие этой проблеме не один год, проводили поведенческие эксперименты и пришли к выводу, что звуки, издаваемые бабочками, отпугивают летучих мышей или создают помехи для их биосонара. Ученые предположили, что летучим мышам активно противодействуют не только медведицы, но и другие ночные бабочки. Недавно их гипотеза получила подтверждение: на атаку хищников звучно реагируют бражники.
Джесс Барбер и Акито Кавахара (Akito Y. Kawahara) — оба сейчас работают в Университете штата Айдахо и Музее естественной истории Университета Флориды — экспериментировали с тремя видами малайзийских бражников: Cechenena lineosa, Theretra boisduvalii и Theretra nessus, которых поймали на свет лампы. Бабочек обвязали за «талию» тончайшей леской, другой конец которой прикрепили к полому стержню. Когда бабочка на привязи, удобно проводить аудио- и видеозапись.
и соответствующее положение брюшка самца (B).
Вид сбоку на копулятивный аппарат (С-D) (рисунки из статьи)
Исследователи брали бражников в руки и осторожно мяли пальцами брюшко, а насекомые при этом пощелкивали. Оказалось, что механизм звукоизвлечения у бражников иной, нежели у медведиц. Медведицы стрекочут специальной хитиновой мембраной, расположенной у них в грудном отделе. Самцы трех видов бражника стрекочут створками последнего сегмента брюшка, преобразованного в копулятивный аппарат, — створки служат для захвата конца брюшка самки при спаривании. Если их удалить, а исследователи проделали такую операцию, самцы утрачивают способность издавать звук. Самки тоже пощелкивают, но как именно, исследователи пока не разобрались. Похоже, что они используют хитиновые щетинки на конце тела, а также изгибают внутрь последний сегмент брюшка. Впрочем, прошедшие по ссылке http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/9/4/20130161/suppl/DC1 сами всё увидят и услышат.
Бабочкам давали прослушать звуки, которые издают, «нащупывая» добычу перед финальным броском, летучие мыши Lasiurus borealis (красный волосатохвост) и Eptesicusfuscus (большой бурый кожан), а также один синтетический сигнал. На все мышиные сигналы бабочки отвечали одинаково: начинали пощелкивать примерно за 200-400 мс до конца атаки. Если учесть, что аудиозапись летучей мыши длится 700-900 мс, бражники реагируют не очень быстро. Звук интенсивностью 64-68 дБ может разноситься на большие расстояния. Бабочкино пощелкивание слышат не только летучие мыши, но и грызуны, землеройки, кошки и приматы.
Роль сигналов бражников исследователям пока не ясна. Они отмечают, что, поскольку самцы используют для извлечения звука копулятивный аппарат, пощелкиванием может сопровождаться и привлечение самки. По некоторым данным, самцы ночной малайзийской бабочки Psilogramma menephron пощелкивают, пролетая мимо самок. Так, может быть, и уши у бражников изначально возникли для нужд полового поведения, а не для защиты от хищников? Что касается влияния сигналов бражников на летучих мышей, то, увы, поведенческих экспериментов ученые пока не провели, но полагают, что действуют эти звуки, как и сигналы бабочек медведиц, — обманывают хищников, пугают и мешают ориентироваться.
Создание помех вполне вероятно. Напугать щелчком можно только совсем неопытную мышку, скоро она поймет, что к чему, и перестанет бояться. Звук может предупреждать хищника о том, что его добыча несъедобна. Например, некоторые медведки накапливают растительные токсины и оттого невкусны. Бражники такой способностью не обладают, но они могут «притвориться» невкусными, подражая сигналам других насекомых. Некоторые бражники летают очень быстро, до 5 м/с, к тому же ноги у них шипастые. Возможно, их пощелкивание предупреждает о том, что поймать бабочку трудно, а есть некомфортно.
Но это всё предположения, для их проверки нужны длительные исследования, в том числе эксперименты с летучими мышами.
Barber JR, Kawahara AY. 2013 «Hawkmoths produce anti-bat ultrasound».
Biol Lett 9: 20130161. http://dx.doi.org/10.1098/rsbl.2013.0161