История эта началась с путешествия двух американских энтомологов в Австралию. Дэйв Маршалл (Dave Marshall) и Кэти Хилл (Kathy Hill) из университета Коннектикута (University of Connecticut) души не чают в цикадах (Cicada). Зелёный континент в этом отношении — рай для исследователей. Здесь уже известны 220 видов цикад, а сколько ещё осталось неоткрытых и неклассифицированных — и посчитать сложно.
Однажды чуткие уши экспертов уловили то, что выглядело типичным обменом сигналами между самцами и самками цикад вида Kobonga oxleyi. Двигаясь на звук, биологи слышали щелчки самки всё громче и отчётливее. Наконец они нашли насекомое. И тут пара опытных спецов пришла в недоумение. "Мы ожидали увидеть небольшую чёрную цикаду, — рассказала Хилл. — Вместо этого мы обнаружили гигантского бело-зелёного кузнечика".
Самец пятнистого хищного кузнечика Chlorobalius leucoviridis достигает 10 сантиметров в длину (фото David Marshall, Kathy Hill).
Конфуз вскоре был объяснён. Хищный кузнечик Chlorobalius leucoviridis, распространённый на засушливых просторах Австралии, оказался талантливым подражателем. Заслышав призывы самцов цикад, он отвечает в точности как самка-цикада. Незадачливый обед сам прилетает к нему в лапки. (Услышать, как кузнечик отвечает на призывы цикады Kobonga oxleyi, можно здесь.)
_www.newscientist.com/data/av/audio/article/mg20327272.000/s1-katydid-replying-to-kobomga-oxleyi.mp3У цикад именно самцы обладают особенно развитым голосовым аппаратом, размещённым по бокам живота. Это специальные мембраны, набор мышц для управления ими и резонансные полости. У самок этот орган – рудиментарный, и петь так же они не могут. Однако в ответ на рулады самцов самки всё же генерируют ответные сигналы, только более короткие и слабые — производятся они резкими движениями крыльев.
Ответы самок точно встраиваются в паузы между куплетами самцов. Самки тоже могут приближаться к услышанному партнёру, но для последнего отклик самки важнее её движения — он сам делает последние шаги. Так что по невзрачным щелчкам самок самцы цикад и находят партнёрш для спаривания, причём особей своего вида, поскольку ответы эти специфичны.
(Кстати, чтобы не оглохнуть во время собственной серенады, самцы цикад временно блокируют свой слух, так же, как это делает жужжащий мичман.)
_www.membrana.ru/articles/global/2005/07/12/164000.htmlВ мире существует примерно 2500 видов цикад (фотографии Bruce Marlin, Fir0002/Flagstaffotos, wikipedia.org, learnnowonline.net, Ron Edmonds/AP).
Ключом к распознаванию ответа самки является время отклика. Самка генерирует его примерно через 70 миллисекунд после получения призыва. Это свойство песен цикад биологи даже научились использовать в своих целях.
Оказалось, что самцов данных насекомых можно просто привлечь к себе (чтобы собрать в коллекцию), если вовремя резко щёлкнуть пальцами. И феноменальная реакция тут не нужна. Песня цикады ритмична, стало быть, нужно просто уловить этот ритм и попасть в него.
Но что является не столь уж хитроумным изобретением для человека — удивительная находка для кузнечика. Как он "догадался" подражать самкам цикад? Мало того что он выдаёт ответ точно в соответствии с общей партией переклички "самец-самка", так ещё и спектр частот идентичен и длительность призыва.
Концерт окончен. Кузнечик-артист поедает "благодарного" слушателя (фото David Marshall, Kathy Hill).А финал такой песенки и вовсе — целое представление. Коль самки цикад производят свои звуки крыльями, самцы, когда подбираются к ним поближе, ориентируются уже не только на звуки, но и на характерное мельтешение крылышек.
Заказывали? Получите! Кузнечик-обманщик делает то же самое. Только вместо крылышек он призывно вздрагивает лапками. Самцы Kobonga oxleyi до последнего момента думают, что идут в объятия "дамы сердца", даже когда чувствуют эти самые объятия на своих плечах. И тут-то несчастным "ромео" откусывают голову.
Дэйв и Кэти называют это открытие первым известным примером акустической агрессивной мимикрии (Aggressive mimicry). Обычно мимикрия — средство защиты. О таком подражании – не важно, в облике, запахе или звуке – написаны целые тома. Мимикрия, используемая как оружие, — случай более редкий.
К примеру, пауки боладоры (Bolas spiders) заманивают добычу феромонами, копирующими запах самок моли. Также существуют хищные самки-светлячки рода Photuris, которые мерцают в ночи как самки других видов, а затем нападают на прилетающих ухажёров и расправляются с ними.
Теперь к хищническому обману, основанному на облике и запахе, можно смело прибавить смертельное звуковое подражание. Дабы убедиться, что открытие не случайно, его авторы поместили кузнечика и нескольких цикад в лабораторных условиях. Цикады начинали петь — кузнечик отвечал "женским голосом". Цикады подходили вплотную — кузнечик съедал их.
На этом череда открытий не закончилась. В ходе экспедиции учёные собрали для коллекции множество цикад разных видов, равно как и поймали кузнечиков-артистов. В какой-то момент новые цикады (уже не принадлежащие виду Kobonga oxleyi) принялись петь свои любовные баллады. И кузнечики отвечали им. Причём каждый раз они воспроизводили призывы самок именно того вида цикад, который в данный момент слушали!
Когда биологи поняли, какие возможности им демонстрируют хищные кузнечики, они принялись проигрывать им записи песен цикад, собранные в других странах. И кузнечики каждый раз быстро подстраивались под нужный ритм и тон, имитируя ответы самок.
Эти "попугаи в мире насекомых" верно ответили на 22 вида песен своих потенциальных жертв из 26 представленных энтомологами. "Они даже пропели правильные партии, когда внимали записям цикад из Новой Зеландии и Северной Америки, чьи песни они никогда не могли ранее слышать", — поражается Маршалл.
Chlorobalius leucoviridis варьирует свои отклики в зависимости от вида жертвы. На сонограммах коричневым цветом отмечены песенки самцов цикад, зелёным – ответы кузнечиков.
Своё открытие в Австралии американские биологи вообще-то совершили в 2005 году, но несколько лет ушло на сбор достаточного количества аудиозаписей и результатов их компьютерного анализа. Детали исследования энтомологи изложили в статье в PLoS ONE (иллюстрация New Scientist/David Marshall, Kathy Hill).
Снова вспомним пауков и светлячков. Большинство боладоров специализируются на одном виде жертв, но некоторые могут заманивать разные виды моли. Что до Photuris, то их самки умеют имитировать световые сигналы 11 видов светлячков, обогащая тем самым свой рацион.
"Реплики" эти отличаются временем вспышки и временной задержкой между полученным сигналом и ответом. Самое забавное, что такое увлечение хищнической мимикрией заставило самцов Photuris тоже овладеть искусством пародии. Только цель у них уже другая. Самцы Photuris имитируют световые сигналы жертв самок Photuris, чтобы сблизиться с самкой. Когда они подходят на опасное расстояние, они меняют песню уже на образчик своего вида — призыв к спариванию.
Как кузнечик приспосабливается к разным песням жертв — уже приблизительно ясно. Он просто выработал в ходе эволюции несколько простых правил. Например, правило отвечать на короткий и резко обрывающийся сигнал. Потому, заметили американские биологи, захваченные Chlorobalius leucoviridis иногда реагировали на щелчок двух монет или даже резкий звук клаксона.
Но это не приблизило исследователей к пониманию того, как вообще у кузнечиков появилась сама "идея" звуковой мимикрии. Последующее открытие тоже прибавило вопросов в отношении происхождения данного обмана: выяснилось, что и самцы и самки кузнечиков завлекают цикад в свои челюсти таким подражанием. Потому находка мимикрии ради охоты не могла быть простой модификацией собственных "обменов любезностями" у кузнечиков.
Зато биологи неожиданно нашли ответ на давний вопрос. Цикады известны своими чрезвычайно разнообразными песнями, темп изменения которых очень высок. Причин тому может быть несколько. Скажем, расхождение одного вида на два вынуждает их изобретать свои опознавательные трели. Но теперь ясно, что одним из важных факторов появления всё более изощрённых композиций у цикад может быть хищничество.
Цикады стремятся запутать кузнечиков. Если последние будут вставлять свои реплики невпопад, цикады-самцы отличат их от своих дам. Тому подтверждение — случаи, наблюдаемые в той же Австралии, когда завлечённый песенкой-обманкой самец цикады в последний момент вдруг резко менял намерение и улетал прочь. Распознавал фальшивку?
Кузнечики, в свою очередь, спешат приспособиться к новому образцу песен, чтобы и дальше привлекать себе еду без особых усилий.
