Согласно новому исследованию, проведённому под руководством Бристольского университета и опубликованному на этой неделе в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, бабочки, независимо развившие одинаковый рисунок крыльев, также эволюционировали со сходным строением глаз и мозга, которые адаптированы для зрения в переменчивом свете тропических лесов.
Исследователи провели два с половиной месяца в глубине Амазонии — в одном из самых биоразнообразных регионов Земли — национальном парке Ясуни в Эквадоре. Они измеряли, как меняется свет в тропическом лесу, и связывали это с местами обитания различных видов прозрачных бабочек.
Учёные под руководством доктора Бенито Уэйнрайта, бывшего аспиранта Бристольского университета и научного сотрудника Королевской комиссии 1851 года в Университете Сент-Эндрюс, хотели выяснить, могли ли различия в освещении под пологом тропического леса повлиять на эволюцию глаз и мозга бабочек.
Прозрачные бабочки также известны своей мимикрией: несколько видов независимо развили одинаковый яркий рисунок крыльев, чтобы предупреждать хищников о своей токсичности. Доктор Уэйнрайт описывает это как мутуализм, где обе стороны получают выгоду.
Исследовательская группа надеялась получить представление о том, какое влияние эта мимикрия оказывает на эволюцию органов чувств прозрачных бабочек.
Доктор Уэйнрайт сказал: «Мы обнаружили, что у отдалённо родственных видов бабочек, живущих в одинаковых условиях освещения в тропических лесах, развились удивительно похожие зрительные системы — как глаза, так и мозг. Мало того, бабочки, имитирующие друг друга по предупреждающим цветам, как правило, живут в одинаковых световых условиях, что, вероятно, усиливает их общий предупреждающий сигнал для хищников. Общий образ жизни оказывает мощное косвенное влияние: мы обнаружили, что он также формирует эволюцию их органов чувств. Другими словами, виды, которые выглядят одинаково, чтобы отпугнуть хищников, также имеют схожие глаза и мозг и, вероятно, видят мир одинаково. Это поразительный пример того, как мутуализм между видами может оказать глубокое влияние на ход эволюции».
Исследование использует пример тропических бабочек, чтобы пролить свет на то, как сообщества тропических лесов формируются и как эти отношения влияют на то, как животные видят окружающий мир.
Улучшая наше понимание факторов, определяющих биологическое разнообразие, команда надеется, что это позволит лучше защитить эти места обитания и предсказать, как они могут справиться с новыми экологическими вызовами.
Доктор Уэйнрайт добавил: «Нас очень интересует, как изменения в глазах и мозге соотносятся с изменениями на генетическом уровне и как все эти сдвиги влияют на поведение этих бабочек в дикой природе. Соединяя эти точки, мы можем создать более полную картину того, как тонкие изменения в окружающей среде могут формировать эволюцию органов чувств животных».
Предоставлено Бристольским университетом.