Візерунки на крилах метеликів можуть збивати хижаків з пантелику

Візерунки на крилах метеликів під час польоту можуть створювати ілюзорні сигнали руху, через які хижакам складніше оцінити швидкість і напрямок здобичі. Такого висновку дійшли автори дослідження, опублікованого в Nature. Вони встановили, що природне забарвлення крил створює сильніший ефект сплутування руху, ніж експериментально прибрані візерунки.

Дослідники знімали зліт метеликів із частотою 1 000 кадрів за секунду та аналізували відео за допомогою моделі елементарних детекторів руху — базових одиниць системи обробки руху, поширених у багатьох видів тварин. У 18 польотах семи морфотипів природні візерунки істотно посилювали як помилкове сприйняття руху вперед-назад, так і бокове сплутування.

Смуги та контраст

За моделюванням польоту 757 морфотипів 397 європейських видів метеликів, найбільше сплутування руху під час махання крилами пов’язували з контрастом передніх крил, помітними вертикальними смугами на задніх крилах, нерівномірним розподілом смуг, світлішими задніми крилами та їхніми нерівними краями, зокрема хвостиками. Вертикальні елементи малюнка й хвостики також посилювали бокове сплутування.

Автори зазначили, що сплутування руху вперед може заважати хижакові правильно оцінити швидкість метелика й спрямувати атаку позаду нього. Боковий ефект, своєю чергою, здатен зміщувати атаку вбік. У представників родини Papilionidae, яких дослідники відзначили як групу з високими показниками обох ефектів, усі виміряні види мали контрастні смугасті крила.

Перевірка на учасниках експерименту

Для поведінкової перевірки науковці залучили 100 учасників, які виконали загалом 3 000 спроб на високошвидкісному сенсорному екрані з частотою 240 Гц. Їм демонстрували реалістичні траєкторії польоту та руху крил п’яти видів метеликів, відібраних за різними рівнями сплутування руху.

Метелики з вищим показником сплутування руху вперед спричиняли атаки, що частіше зміщувалися назад уздовж напряму польоту. Додатково дослідники за допомогою генетичного алгоритму створили 57 600 штучних варіантів крил. Візерунки, відібрані алгоритмом на посилення сплутування руху вперед, виявилися подібнішими до природних крил європейських метеликів, ніж випадково згенеровані варіанти.

Науковці вважають, що такі оптичні ефекти можуть доповнювати інші функції забарвлення — зокрема сигнальну роль і терморегуляцію. Вони також припускають, що подібний механізм може працювати в інших тварин із контрастними рухомими частинами тіла, наприклад у птахів, ящірок і риб.