Yang lebih sempit daun, lebih terang ulat • Nikolai Gornostaev • Berita sains mengenai "Unsur" • Biologi, Evolusi

Semakin sempit, semakin terang ulat itu.

Caterpillar Papilio machaon L. adalah contoh warna amaran. Ulat ini hidup di atas tumbuhan payung dengan daun sempit. (Foto dari ru.wikipedia.org)

Selepas menganalisis pelbagai data mengenai ulat rama-rama-kapal pelayaran Papilio (Lepidoptera: Papilionidae), entomologi dari University of Arizona dan Alberta datang menyimpulkan bahawa bersama diet yang mengandungi bahan tidak boleh dimakan atau beracun untuk pemangsa, berlakunya pewarna amaran mempunyai kesan yang signifikan terhadap kejadian warna amaran. Sebagai contoh, ulat yang mendiami tumbuhan dan pokok renek dengan daun sempit, tanpa mengira asal taksonomi tumbuh-tumbuhan ini, lebih cenderung untuk memperoleh warna amaran. berbanding dengan ulat hidup hanya hidup pokok, semak atau sebagainya tumbuhan herba dengan daun yang luas.

Warna pencegahan (atau aposematic) berkembang di sesetengah organisma sebagai cara perlindungan dari serangan pemangsa: ia memberi isyarat kepada bahaya atau ketidakmampuan mangsa. Warna ini boleh dilihat sepanjang masa (tawon, lebah, bumbung, banyak cerah, centipedes, scolopendras dan kivsiaks,salamanders dan beberapa katak) atau menunjukkan diri mereka dalam "mengancam" menimbulkan (demonstrasi "mata" pada sayap belakang rama-rama najis, demonstrasi abdomen cerah oleh kodok katak).

Sebaliknya, merendahkan (atau samar-samar, dari bahasa Yunani. cryptos – rahsia) pewarnaan adalah perkara biasa di kalangan haiwan yang bertopeng terhadap latar belakang objek sekitarnya. Pewarna ini sama ada sebagai perlindungan pasif (pewarnaan perlindungan), atau menyediakan pemangsa yang lebih baik (misalnya, pewarna bergaris dan pewarnaan pewarna, pewarna leopard berwarna, pewarna hijau dari banyak spesies mantis berdoa). Khususnya, banyak kuku mempunyai pewarnaan pelindung (perubahan warna bergantung pada keadaan habitat mereka), sama seperti caterpillar cawangan banyak rama-rama, burung yang bersarang di tanah.

Satu bentuk khas warna pelindung adalah mimetikisme (dari bahasa Yunani. mimetes – peniru) – persamaan luaran haiwan yang tidak beracun satu spesies dengan spesies haiwan lain yang beracun atau tidak boleh dimakan. Contoh mimetisme klasik adalah keserupaan kupu-kupu kaca dengan tawon, dari banyak spesies lalat bunyi ke lebah atau tawon.

Tiga jenis pewarna ulat Papilio: a) warna pelindung yang menyerupai kotoran burung (Papilio cresphontes); b) cat perlindungan hijau (P.Rutulus); c) cat amaran (P.polyxenes). Foto dari artikel dalam perbincangan PNAS

Kejadian jenis lukisan tertentu sangat mudah untuk mengkaji contoh kupu-kupu sailfish (Lepidoptera: Papilionidae). Banyak maklumat telah dikumpulkan mengenai kehidupan rama-rama yang besar, sejak kapal belayar, terutama genus Papilio, berfungsi sebagai model untuk mengkaji tingkah laku, ekologi, evolusi dan fisiologi serangga. Perahu layar jenisnya Papilio menyatukan sekitar 200 spesies dan ditemui di semua benua kecuali Antartika.

Wakil-wakil genus berbeza dengan ketara dalam pilihan makanan – beberapa spesies (Papilio nobilis, Papilio machaon hippocrates, Papilio birchalli, Papilio pilumnus, Papilio esperanza) – monophage, iaitu membangunkan tumbuhan makanan hanya satu spesies. Lain-lain adalah polyphages, seperti ulat. Papilio zelicaon 45 spesies hidup di atas tumbuh-tumbuhan. Diet Caterpillar Papilio termasuk tumbuh-tumbuhan lebih daripada 400 spesies dari lebih daripada 20 keluarga, yang terdiri daripada bentuk kehidupan yang berbeza (dari rumput ke pokok) dan dengan daun saiz dan bentuk yang berlainan. Kebanyakan tumbuhan ini mengandungi bahan kimia toksik yang sama ada disimpan di dalam badan ulat atau hadir di dalam usus mereka, menjadikannya tidak boleh dimakan atau beracun untuk kedua-dua vertebrata (kebanyakannya burung) dan pemangsa invertebrata.Pemangsa belajar dari pengalaman mereka sendiri untuk mengelakkan ulat tersebut: kematian satu individu memberi manfaat kepada yang lain.

Walau bagaimanapun, untuk perlindungan daripada pemangsa, ulat itu Papilio menggunakan dua strategi bertentangan. Sesetengah spesies menggunakan pewarna perlindungan pelindung – sama ada jerawatan, menyerupai kotoran burung, atau hijau, yang membolehkan mereka menyatu dalam latar belakang tanaman makanan ternakan. Spesies lain telah memperoleh warna amaran (aposematic) yang terang, dengan segera menandakan bahaya dan menghalang pemangsa.

Sesetengah spesies katak kayu sangat beracun sehingga racun mereka bahkan digunakan oleh penduduk setempat untuk membuat anak panah beracun. Katak memberi amaran tentang inedibiliti mereka dengan warna-warna cerah. (Foto dari www.ryanphotographic.com)

Ia dianggap sebagai peranan utama dalam pembentukan dan pemeliharaan pewarna amaran dimainkan oleh pemakanan dan perkembangan berkaitan ketoksikan organisme – contohnya, katak pohon beracun yang tinggal di Amerika Tengah dan Selatan (Dendrobatidae, racun panah racun), yang racunnya digunakan untuk mengeluarkan anak panah beracun.

Untuk mengetahui apa yang menyebabkan berlakunya ulat Papilio warisan amaran, ahli entomologi dari Jabatan Ekologi dan Biologi Evolusi, Universiti Arizona (Tucson, Amerika Syarikat) dan Fakulti Sains Biologi, University of Alberta (Edmonton, Kanada) menganalisis data literatur mengenai pewarna, pemakanan, dan habitat ulat rama-rama genus Papilio dan disusun untuk setiap spesies senarai tumbuhan makanan dengan penentuan kandungan bahan toksik di dalamnya dari tiga kumpulan utama – alkaloid, sebatian fenolik, dan terpenoid. Di samping itu, bagi setiap kilang makanan ia menunjukkan jenis kehidupan yang dimiliki (pokok, pokok renek, tumbuhan herba) dan lebar daunnya ditandai. Sejak lebar ulat purata Papilio lebih tua adalah kira-kira 10 mm, daun tumbuhan makanan dengan lebar kurang daripada 20 mm ditetapkan sebagai sempit, dan lebar lebih daripada 20 mm – selebar.

Membina pokok phylogenetic genus Papilio, para penulis menentukan bahawa pewarna aposematic secara bebas berlaku di dalam ulat ulat kapal pelayaran semasa evolusi mereka sekurang-kurangnya empat kali. Kemudian, menggunakan pelbagai kaedah statistik dan kebarangkalian, penulis cuba memikirkannyadengan mana tanda-tanda di atas mengaitkan kejadian pewarna amaran dalam ulat balak perahu.

Pokok phylogenetic genus Papilio. Cawangan tebal memperlihatkan spesis berkembang di tumbuh-tumbuhan berumput, warna oren menunjukkan kehadiran daun sempit dalam diet larva. Warna yang diwarnakan menunjukkan spesies dengan pewarna amaran ulat. Rajah. dari artikel yang dipersoalkan PNAS

Ternyata hanya toksisitas organisma, kerana komposisi kimia kilang makanan, tidak cukup untuk pembangunan pewarna amaran pada ulat. Analisis menunjukkan bahawa kedua-dua jenis spesies makanan dari ulat spesies ini (kecenderungan untuk monophagy atau polyphagy), atau kehadiran atau ketiadaan bahan toksik di loji tuan rumah itu secara langsung berkaitan dengan perkembangan warna amaran dalam perahu layar genus Papilio. Walau bagaimanapun, hubungan yang ketara telah diturunkan antara kejadian warna aposematic dan keadaan hidup ulat, khususnya, bentuk hidup tumbuhan makanan (pokok, semak, herba) dan lebar daunnya.

Kajian telah menunjukkan bahawa pewarna amaran dalam ulat ulat pelayaran genus Papilio timbul terutamanya dalam spesies yang mendiami tumbuhan dan pokok renek dengan daun sempit. Menariknya, bentuk pewarna ini berkembang dalam spesies dengan pengkhususan makanan sempit dan luas dalam genus. Papilio dengan kebarangkalian sama. Semua ini menunjukkan bahawa dalam kes ulat kapal belayar, faktor alam sekitar yang menentukan keadaan luaran interaksi pemangsa mangsa lebih penting dalam membangun pewarna amaran daripada diet.

Sebagai bahan untuk penyelidikan lanjut, para penulis mengutip contoh-contoh serangga lain di mana spesies aposematik hidup di tumbuh-tumbuhan dan semak belukar yang rumput dengan daun sempit, dan spesies dengan warna yang menggoda pada pokok-pokok dan tanaman dengan daun luas. Ini adalah kumbang daun (Chrysomelidae), ulat ulat (Geometridae) dan ladybug.

Menariknya, ia biasanya dianggap bahawa warna amaran memberi spesies lebih banyak pilihan habitat, sementara warna-warna pengairan mengikat mereka ke jenis tertentu tumbuhan (di mana mereka belajar tidak kelihatan). Satu kajian baru menunjukkan bahawa spesies aposematic juga terpaksa berpegang pada tumbuhan tertentu – kerana mereka lebih mudah untuk menahan mereka.

Penulis menekankan bahawa habitat ulat, yang mempengaruhi aposematisme mereka, termasuk dua faktor heterogen – latar belakang visual (di mana ia lebih mudah atau lebih sukar untuk menonjolkan ulat) dan komuniti pemangsa (kedua-dua vertebrata dan invertebrata) yang memburu tumbuhan spesies ini. Menurut beberapa data, pemangsa yang memburu tumbuh-tumbuhan dan semak belukar yang rumput dengan daun sempit lebih "mampu belajar" dan mempelajari bahaya ulat berwarna cerah lebih cepat daripada pemangsa "pokok". Walau bagaimanapun, memikirkan mana dari dua faktor sejauh mana pengaruh berlakunya pewaran amaran juga merupakan subjek untuk penyelidikan lanjut.

Sumber: Kathleen L. Prudic, Jeffrey C. Oliver, Felix A. H. Sperling. Warna isyarat amaran // PNAS. 2007. V. 104. P. 19381-19386.

Nikolai Gornostaev


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: