Дивні виступи, шоломи й антени на головах деревних цикад можуть бути не просто маскуванням чи засобом комунікації. Нове дослідження, проведене екологом Семом Інглендом з Брістольського університету, свідчить: химерні форми цих комах можуть допомагати їм виявляти електростатичні сигнали від хижаків. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа з посиланням на текст дослідження, опублікований у журналі PNAS.
Чому форми деревних цикад такі дивні?
Близько 3 000 видів деревних цикад мають унікальні форми, які часто нагадують шоломи, роги або антени. Деякі з них, як-от Cyphonia clavata, імітують мурах, а інші, як Umbonia crassicornis, схожі на колючки дерев. Ці особливості раніше пояснювали лише мімікрією або камуфляжем. Однак цього разу дослідники припускають, що така морфологія може мати зовсім іншу функцію — сприйняття електростатичних полів.
За словами Сема Інгленда, деякі з цих морфологічних структур походять від генів, які зазвичай формують крила. Це може означати, що еволюційно у комах розвинулася здатність використовувати ці частини тіла не лише для захисту, але й для отримання сигналів із навколишнього середовища.
Як статична електрика впливає на поведінку цикад
У своєму дослідженні науковці використовували комп’ютерне моделювання для аналізу, як форма тіла деревних цикад впливає на їхню здатність сприймати електростатичні стимули. З’ясувалося, що завдяки видовженим або піднятим формам тіла, цикади можуть у 100 разів сильніше вловлювати електростатичні коливання. Сам Інгленд порівнює це з деревом, яке притягує блискавку — чим вища і гостріша форма, тим більша ймовірність взаємодії з електростатичним полем.
В експериментах вчені програвали записані електростатичні сигнали від хижих ос (Mischocyttarus, Tetragonisca angustula) — й спостерігали, як цикади (Poppea capricornis) у відповідь тікали. А сигнали, які виробляють нешкідливі бджоли, мали зовсім інші характеристики, і цикади на них не реагували.
Як вимірювали електричні сигнали у комах
Для аналізу електричних сигналів команда дослідників використала пристрій під назвою пікоамперметр. Він здатен фіксувати дуже слабкі електричні струми, які виникають, коли комахи літають, стрибають або падають. Порівняння хижих ос та дружніх бджіл показало: їхні електростатичні сигнали різняться як за величиною, так і за полярністю (позитивний або негативний заряд).
Це відкриває потенційну можливість для деревних цикад розпізнавати, хто перед ними — загроза чи нейтральний сусід, — не за виглядом, а за електричними характеристиками руху в просторі.
Електроекологія як рушій еволюції форми
Загальні результати дослідження свідчать, що деревні цикади, можливо, еволюціонували під тиском потреби взаємодіяти з електростатичними сигналами довкілля. Якщо певні хижаки підходять під певними кутами і створюють певні типи зарядів, це могло стимулювати розвиток тіла цикад у напрямі кращого “вловлення” таких сигналів.
Електроекологія — нова галузь у біології, що вивчає, як живі організми взаємодіють із електричними або електромагнітними сигналами в середовищі.
До речі, у світі тварин уже зафіксовані приклади подібної чутливості — зокрема, павуки здатні вловлювати електростатичні поля для орієнтації під час польоту. Такі дані підсилюють ідею про те, що електростатика може бути еволюційно важливою для комах.
«Наше дослідження — це перше свідчення того, що електростатичне відчуття може сприяти морфологічній еволюції», — зазначає Інгленд. Водночас він визнає, що для остаточного підтвердження цієї гіпотези необхідні подальші дослідження.
Раніше ми писали, що 17 років були під землею: цикади масово повертаються цього травня
