Je enger das Blatt, desto heller die Raupe • Nikolai Gornostaev • Wissenschaftsnachrichten zu den "Elementen" • Biologie, Evolution

Je schmaler das Blatt, desto heller die Raupe.

Raupe Papilio Machaon L. ist ein Beispiel für Warnfärbung. Diese Raupen leben auf Schirmpflanzen mit schmalen Blättern. (Foto von ru.wikipedia.org)

Nach der Analyse einer Vielzahl von Daten über Raupen von Schmetterlingen, Segelboote der Gattung Papilio (Lepidoptera: Papilionidae) kamen Entomologen von der University of Arizona und Alberta nach schließt das zusammen mit Englisch: www.tis-gdv.de/tis_e/ware/genuss/kakao/kakao.htm Bei Futter mit ungenießbaren oder giftigen Substanzen für Räuber hat das Auftreten einer Warnfärbung einen signifikanten Einfluss auf das Auftreten der Warnfärbung. Zum Beispiel sind Raupen, die grasartige Pflanzen und Sträucher mit schmalen Blättern bewohnen, unabhängig von der taxonomischen Herkunft dieser Pflanzen, wahrscheinlicher, eine Warnfärbung zu erhalten. verglichen mit nur lebende Raupen Bäume, Büsche oder auf krautige Pflanzen mit breiten Blättern.

Vorbeugende (oder apesematische) Färbung entwickelt sich in einigen Organismen als Mittel zum Schutz vor Raubattacken: Es signalisiert die Gefahr oder Ungenießbarkeit von Beutetieren. Diese Farbe kann immer wahrnehmbar sein (Wespen, Bienen, Hummeln, viele helle Käfer, Tausendfüßler, Scolopendras und Kivsiaks,Salamander und einige Frösche) oder manifestiert sich in "bedrohlichen" Posen (Vorführung der "Augen" auf den Hinterflügeln der Habichtsdunstfalter, Vorführung des hellen Bauches durch die Froschkröte).

Im Gegenteil, herablassend (oder kryptisch, aus dem Griechischen. Kryptos – Geheimnis) Färbung ist üblich unter Tieren, die vor dem Hintergrund der umliegenden Objekte maskiert sind. Eine solche Färbung kann entweder als passives Schutzmittel (Schutzfarbe) dienen oder eine bessere Maskierung des Räubers bieten (z. B. Streifenbarsch und Hechtfärbung, fleckige Leopardenfärbung, grüne Färbung vieler Arten der Gottesanbeterin). Insbesondere haben viele Stutfohlen eine schützende Färbung (ihre Farbe ändert sich abhängig von ihren Lebensraumbedingungen), ähnlich den Raupenästen vieler Mottenmotten, Vögel, die auf dem Boden nisten.

Eine besondere Form der Schutzfärbung ist der Mimetizismus (aus dem Griechischen). Mimetes – Nachahmer) – äußerliche Ähnlichkeit eines ungiftigen Tieres einer Art mit einer giftigen oder ungenießbaren anderen Tierart. Ein klassisches Beispiel für Mimetismus ist die Ähnlichkeit von Glasfalter mit Wespen, von vielen Arten von Soundfliegen zu Bienen oder Wespen.

Drei Arten von Raupe Färbung Papilioa) Schutzfärbung ähnlich Vogelkot (Papilio cresphontes); b) grüne Schutzfarbe (P. rutulus); c) Warnfarbe (P.polyxene). Fotos aus dem Artikel in der Diskussion PNAS

Das Vorkommen einer bestimmten Art von Malerei ist am Beispiel der Segelfalter (Lepidoptera: Papilionidae) sehr bequem zu studieren. Eine Menge Information wurde über das Leben dieser großen, schönen Schmetterlinge, seit Segelschiffe, vor allem der Gattung, gesammelt Papilio, dienen als ein Modell für das Studium des Verhaltens, Ökologie, Evolution und Physiologie von Insekten. Segelboote der Art Papilio vereinen etwa 200 Arten und sind auf allen Kontinenten außer der Antarktis gefunden.

Vertreter der Gattung unterscheiden sich deutlich in der Breite der Nahrungsvorlieben – einige Arten (Papilio nobilis, Papilio Machaon Hippokrates, Papilio Birchelli, Papilio Pilumnus, Papilio esperanza) – Monophagen, dh sie entwickeln sich auf Nahrungspflanzen nur einer Art. Andere sind Polyphagen, wie Raupen. Papilio zelicaon 45 Arten leben auf Pflanzen. Caterpillar Diät Papilio umfasst Pflanzen von mehr als 400 Arten aus mehr als 20 Familien, die verschiedenen Lebensformen (von Gras zu Bäumen) und mit Blättern unterschiedlicher Größe und Form angehören. Viele dieser Pflanzen enthalten giftige Chemikalien, die entweder im Körper der Raupen abgelagert sind oder in ihren Därmen vorhanden sind, was sie sowohl für Wirbeltiere (hauptsächlich Vögel) als auch für wirbellose Raubtiere ungenießbar oder giftig macht.Predatoren lernen von ihren eigenen Erfahrungen, um solche Raupen zu vermeiden: Der Tod eines Einzelnen kommt dem Rest zugute.

Zum Schutz vor Fressfeinden, die Raupe Papilio Zuflucht zu zwei entgegengesetzten Strategien. Einige der Arten verwenden eine schützende Schutzfärbung – entweder gefleckt, Vogelkot ähnelnd oder grün, so dass sie sich in den Hintergrund der Nahrungspflanzen einmischen. Andere Arten haben eine helle warnende (aposematische) Farbe angenommen, die sofort die Gefahr signalisiert und einen Räuber abschreckt.

Einige Arten von Holzfröschen sind so giftig, dass ihr Gift sogar von der lokalen Bevölkerung verwendet wird, um vergiftete Pfeile zu machen. Frösche warnen vor Ungenießbarkeit mit hellen Farben. (Foto von www.ryanphotographic.com)

Es wird vermutet, dass die Hauptrolle bei der Bildung und Erhaltung der Warnfärbung durch die Ernährung und die damit verbundene Entwicklung der Giftigkeit des Organismus gespielt wird – wie z. B. in Mittel- und Südamerika lebende giftige Laubfrösche (Dendrobatidae, Giftpfeilfrosch), deren Gift Herstellung vergifteter Pfeilspitzen.

Um herauszufinden, was das Auftreten von Raupen verursacht hat Papilio Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/…3/index.html Die Entomologen der Fakultät für Ökologie und Evolutionsbiologie der Universität von Arizona (Tucson, USA) und der Fakultät für Biowissenschaften der Universität von Alberta (Edmonton, Kanada) analysierten Literaturdaten zu Färbung, Fütterung und Lebensraum von Schmetterlingslarven Papilio und für jede Spezies eine Liste von Nahrungspflanzen mit der Bezeichnung des Gehalts an toxischen Substanzen in ihnen aus den drei Hauptgruppen – Alkaloide, Phenolverbindungen und Terpenoide – zusammengestellt. Außerdem wurde für jede Nahrungsmittelpflanze angegeben, zu welcher Art von Leben sie gehört (Baum, Strauch, krautige Pflanze), und die Breite ihrer Blätter ist markiert. Seit der durchschnittlichen Raupenbreite Papilio älter ist etwa 10 mm, die Blätter der Futterpflanze mit einer Breite von weniger als 20 mm wurden als schmal bezeichnet, und eine Breite von mehr als 20 mm – so breit.

Konstruieren eines phylogenetischen Baumes der Gattung PapilioDie Autoren stellten fest, dass die aposematische Färbung in den Raupen von Segelschiffen während ihrer Entwicklung mindestens viermal unabhängig vorkam. Dann versuchten die Autoren mithilfe verschiedener statistischer und probabilistischer Methoden herauszufindenmit welchem ​​der obigen Zeichen korreliert das Auftreten von Warnfärbung in Raupen von Segelbooten.

Phylogenetischer Baum der Gattung Papilio. Verdickte Äste zeigen Arten, die sich auf grasartigen Pflanzen entwickeln, orange Farbe zeigt das Vorhandensein von schmalen Blättern in der Larven-Diät. Schattierte Farbe zeigt Arten mit warnender Färbung der Raupen. Abb. aus dem Artikel in Frage PNAS

Es stellte sich heraus, dass allein die Toxizität des Organismus aufgrund der chemischen Zusammensetzung der Nahrungspflanzen nicht ausreicht, um eine Warnfärbung bei Raupen zu erzeugen. Die Analyse zeigte, dass weder die Breite der Nahrungsspezialisierung der Raupe dieser Art (die Tendenz zur Monophagie oder Polyphagie) noch das Vorhandensein oder Fehlen von toxischen Substanzen in der Wirtspflanze direkt mit der Entwicklung der Warnfärbung in Segelbooten der Gattung zusammenhängt Papilio. Es wurde jedoch eine signifikante Beziehung zwischen dem Auftreten der aposematischen Färbung und den Lebensbedingungen der Raupen, insbesondere der Lebensform der Nahrungspflanze (Baum, Strauch, Kraut) und der Breite ihrer Blätter, aufgedeckt.

Studien haben gezeigt, dass die Warnfärbung bei Raupen von Segelschiffen der Gattung Papilio kommt vor allem in Arten vor, die grasartige Pflanzen und Sträucher mit schmalen Blättern bewohnen. Interessanterweise entwickelt sich diese Form der Färbung in Arten mit einer engen und breiten Nahrungsspezialisierung in der Gattung. Papilio mit gleicher Wahrscheinlichkeit. All dies legt nahe, dass im Fall von Raupen von Segelschiffen Umweltfaktoren, die die äußeren Bedingungen der Räuber-Beute-Wechselwirkung bestimmen, für die Entwicklung einer Warnfärbung wichtiger sind als die Ernährung.

Als Material für weitere Forschungen zitieren die Autoren Beispiele von anderen Insekten, in denen Aposemata auf Graspflanzen und Sträuchern mit schmalen Blättern leben, und Arten mit einer bevormundenden Farbe auf Bäumen und Pflanzen mit breiten Blättern. Dies sind Blattkäfer (Chrysomelidae), Mottenraupen (Geometridae) und Marienkäfer.

Interessanterweise war man der Meinung, dass Warnfarben den Arten eine größere Auswahl an Lebensräumen geben, während herablassende Farben sie an eine bestimmte Pflanzenart binden (wo sie gelernt haben, unsichtbar zu sein). Neue Forschungen haben gezeigt, dass auch aposematische Arten an bestimmten Pflanzen haften bleiben müssen, weil sie leichter auf ihnen stehen können.

Die Autoren betonen, dass der Lebensraum der Raupen, der ihren Aposematismus beeinflusst, zwei heterogene Faktoren umfasst: den visuellen Hintergrund (auf dem die Raupen leichter oder schwerer hervorstechen) und die Gemeinschaft der Raubtiere (Wirbeltiere und Wirbellose), die Pflanzen dieser Art jagen. Nach einigen Daten sind Raubtiere, die Graspflanzen und Sträucher mit schmalen Blättern jagen, "lernfähiger" und lernen die Gefahr von bunt gefärbten Raupen schneller als die "Baum" -Räuber. Die Frage, welcher der beiden Faktoren das Auftreten einer Warnfarbe in welchem ​​Ausmaß beeinflusst, ist jedoch Gegenstand weiterer Forschung.

Quelle: Kathleen L. Prudic, Jeffrey C. Oliver, Felix A. H. Sperling. Warnsignalfarbe // PNAS. 2007. V. 104. P. 19381-19386.

Nikolai Gornostajew


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