Подовжені пласкі частини крил самців листоподібних коників зробили їх пісню привабливішою для самок. Хоча ці частини крил не беруть безпосередньої участі в утворенні звуків, завдяки додатковій масі вони роблять їх гучнішими та сприяють виникненню нижчих резонансних частот, які подобаються самкам. Раніше вчені припускали, що ці частини крил необхідні лише для маскування і, можливо, навіть знижують привабливість самців для самок. Дослідження опублікували у журналі Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
Самець листоподібного коника. Christian Ziegler
Чому вчені засумнівалися у привабливості довгих крил коників?
Нерідко ознаки, які підвищують привабливість особини для партнера протилежної статі одночасно підвищують ризик загибелі або вимагають значних витрат енергії. Наприклад, довгі хвости павичів потребують витрат енергії на їх відрощування, а також перешкоджають ефективній втечі від хижаків. Водночас самці з пишнішими хвостами мають більші шанси на спарювання із самками. Вважається, що зазвичай статевий добір, який підсилює привабливі для статевих партнерів ознаки, та природний добір, який підсилює ознаки, що сприяють кращому виживанню, рухаються у протилежних напрямках, так що зрештою формується компроміс між виживанням особини та її участю у розмноженні.
Дослідники припустили, що одним із можливих прикладів такого еволюційного компромісу може бути розвиток крил листоподібних коників (Viadana brunneri), які мешкають у Панамі. Ці комахи приваблюють самок, видаючи звуки, створені тертям спеціалізованих ділянок передніх крил — стридуляційного апарату, та підсилені спеціальною мембраною на черевці — «дзеркалом». Розвиток звукоутворювального апарату коників відбувається під впливом статевого добору — самки обирають партнерів, які краще звучать. Водночас, у більшості коників звукоутворювальна ділянка доволі маленька, тоді як решта крила розростається у широку листоподібну пластинку і допомагає комасі маскуватися серед рослинності — ця частина тіла формується під впливом природного добору. У новій роботі дослідники із Великої Британії, Панами та США вирішили перевірити, чи справді крила коників є прикладом компромісу між природним та статевим добром.
Як досліджували вплив розміру крил на привабливість самців для самок?
Щоб вивчити, як розмір пластинки крила впливає на привабливість самців коників для самок, науковці спершу записали пісні 30 самців, а потім розділили їх на три групи. У одній у комах обережно відрізали листоподібну частину передніх крил, залишивши стридуляційний апарат неушкодженим. У другій — зробили контрольний надріз подібної довжини, але без видалення частини крила. Крила комах з третьої групи не чіпали. Після всіх маніпуляцій дослідники знову записали пісні коників, зібравши сумарно 1621 сигнал.
Самець листоподібного коника Viadana brunneri на лозі винограду. Christian Ziegler
Після видалення листоподібних частин крила звук пісні самців став вищим на 750 герців і тихішим приблизно на 4,6 децибела. Водночас у комах з цілими, а також надрізаними, але не видаленими крилами, такого ефекту не було. Тобто виявилося, що листоподібні частини крила беруть участь у формуванні акустичних властивостей сигналів.
Далі дослідники перевірили, чи вплинуть ці зміни на реакцію самиць. У цього виду коників утворення пари можна відстежити за появою акустичних дуетів — самець співає, а самиця відповідає коротким клацанням. Науковці програвали самицям записи одних і тих же самців до та після видалення частини крила, вирівнявши гучність записів, щоб визначити вплив саме частоти. Виявилося, що самиці частіше відповідали на сигнали з нижчими частотами, тобто на пісні самців із цілими крилами. Тож маскувальні частини крил допомагали самцям звучати саме так, як більше подобалося самицям.
Дослідження вібрації «дзеркала» показало, що резонанс цілих крил збігався з частотами реальної пісні самців. Після обрізання крил їхня резонансна частота зросла у середньому більш як на чотири кілогерци, а вібрації стали слабшими. Вчені зробили висновок, що листоподібна частина крила працює як додаткова маса для створення резонансу, сприяє зниженню частоти та підсиленню звуку.
Чи можуть природний та статевий добір діяти разом?
Ознака, яка, на перший погляд, мала б служити передусім виживанню — маскуванню під листок, — виявилася корисною і для приваблення самок у цих коників. Довгі крила не заважали створенню шлюбних пісень, а покращували їх. Таким чином, це дослідження стало прикладом того, як природний та статевий добір можуть підсилювати один одного, а не створювати компроміс.
- Нещодавно палеонтологи виявили новий вид вимерлих птахів крейдового періоду, який використовував довге хвостове пір’я для приваблення партнерів. Його довжина удвічі перевищувала довжину самого птаха, але при цьому такі пір'їни були непридатними для польоту, тож тільки допомагали шукати партнерку.
