W lutym nakładem Wydawnictwa Naukowego PWN ukazał się polski przekład bestsellerowej książki popularnonaukowej “Zachowanie zwierząt” Tristrama D. Wyatta. Dzieło należy do serii wydawniczej “Krótki kurs”, wydawanej przez Oxford University Press. Ta fascynująca pozycja w przystępny sposób wprowadza w tematykę zachowania zwierząt, omawia związane z nią zjawiska (natura, wychowanie, epigenetyka, samolubny gen) oraz prezentuje najnowsze ustalenia naukowe w tej materii. To świetna lektura na zbliżającą się wiosnę. Zapraszamy do lektury fragmentu książki.
Fragment książki: „Krótki kurs. Zachowanie zwierząt”, Tristram D. Wyatt, przeł. Filip Fierek, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2022:
Istnieje mnóstwo sposobów, w jakie zwierzęta komunikują się ze sobą. Samce ptaków śpiewają, wabiąc w ten sposób partnerki i odstraszając rywali. Jaskrawo ubarwione drzewołazowate ostrzegają drapieżniki, że w ich ciele zawarte są toksyny. Samce krabów z rodziny Ocypodidae zalecają się do samic, machając szczypcami. Kiedy zwierzęta komunikują się ze sobą, odbiorca wiadomości zwykle odpowiada na nią, zmieniając swoje zachowanie. Winnych przypadkach, trudniejszych do badania, na odpowiedź odbiorcy mogą składać się bardziej powolne zmiany hormonalne wpływające na jego fizjologię i zachowanie. U samic gołębi z gatunku Streptopelia risoria, które trzymane są razem, nie następuje na przykład owulacja. Wystarczy jednak, że samica zobaczy zaloty samca, choćby za szybą, by aktywowany został obszar jej mózgu – hipokamp – który stymuluje przysadkę do uwolnienia hormonów (ryc. 7). Za sprawą tych hormonów jajniki mogą zacząć wydzielać estrogen, który z kolei doprowadzi do owulacji i będzie stymulować budowanie gniazda.
Samce krabów z rodziny Ocypodidae zalecają się do samic, machając szczypcami. Kiedy zwierzęta komunikują się ze sobą, odbiorca wiadomości zwykle odpowiada na nią, zmieniając swoje zachowanie.
Komunikacja może odbywać się za pomocą wszystkich zmysłów: wzroku, słuchu, smaku, zapachu, dotyku, jak również zmysłu elektrycznego. Sygnały mogą opierać się na więcej niż jednym zmyśle: zaloty samców niektórych skakunowatych składają się z ruchów semaforowych (polegających na machaniu przednimi odnóżami) oraz złożonych wibracji przechodzących przez liść, na którym siedzą razem z samicą.
Sygnały pojawiły się w toku ewolucji, by zmieniać zachowanie innego organizmu (odbiorcy), i są skuteczne dlatego, że wykształciła się również odpowiedź tegoż odbiorcy. Zwierzęta odpowiadają również na wskazówki; zapach człowieka i ciepło jego ciała wabi komary. Wskazówki można odróżnić od sygnałów, ponieważ – jak to ma miejsce w omawianym przypadku – choć komary wykształciły bardzo wrażliwe receptory wykrywające nasz zapach i ciepło, te ostatnie nie wyewoluowały jako sygnały wabiące komary. Wydajemy zapach i produkujemy ciepło po prostu dlatego, że żyjemy – wolelibyśmy, żeby komary nas nie znalazły i nie ugryzły.
Wskazówka może przekształcić się w sygnał, jeśli odpowiedź na nią daje przewagę selekcyjną. Feromony płciowe karasia chińskiego są na przykład związane z hormonami samicy. W jaki więc sposób hormony zostały zaadaptowane jako feromony? Prawdopodobnie dawno temu, w toku ewolucji, kiedy samice produkowały jaja, które miały złożyć, hormony przedostały się na zewnątrz przez ich skrzela i w moczu. Każdy zmutowany samiec, który potrafił lepiej wyczuć te cząsteczki (zapach działa tak samo zarówno pod wodą, jak i w powietrzu), miał przewagę selekcyjną, ponieważ mógł dotrzeć do ikry jako pierwszy. W doborze samców faworyzowana więc była coraz to większa wrażliwość na te cząsteczki, jak również większa specyficzność receptorów, dzięki której nie były one stymulowane przez podobne cząsteczki mogące stanowić fałszywy alarm. Następnie krok po kroku w toku ewolucji w doborze faworyzowane były również samice produkujące więcej cząsteczek – teraz pełniących już funkcję sygnału – co zwiększało szansę, że pojawi się samiec, który zapłodni jaja.
Aby zwabić samicę i w celu obrony terytorium, samiec gwałtownie kiwa w górę i w dół głową i jaskrawo ubarwionym wachlarzem pod gardłem. Zaloty rozpoczynają się od kiwania głową w dokładnie takim tempie, by stymulacji uległy obwody wykrywania ruchu w mózgu odbiorcy.
Kolejna ścieżka ewolucji sygnału polega na wykorzystywaniu zastanej wrażliwości odbiorcy. Jaszczurki z rodziny Dactyloidae to drapieżniki stosujące strategię „siedź i czekaj”, polujące na poruszające się owady. Ich mózgi są dostrojone do wzrokowego wykrywania owadów przemieszczających się w szybki, skokowy sposób, w przeciwieństwie do poruszających się delikatnie na ziemi liści. Aby zwabić samicę i w celu obrony terytorium, samiec gwałtownie kiwa w górę i w dół głową i jaskrawo ubarwionym wachlarzem pod gardłem. Zaloty rozpoczynają się od kiwania głową w dokładnie takim tempie, by stymulacji uległy obwody wykrywania ruchu w mózgu odbiorcy. Wydaje się, że sygnał wyewoluował w taki sposób, by wykorzystać wrażliwość odbiorcy na ruchy ofiary i w ten sposób zwrócić jego uwagę.
Sygnały ewoluują w taki sposób, by skutecznie przekazywać je do odbiorcy przy ograniczeniach fizycznych nadawcy i siedliska. Żerujące na roślinach owady, których rozmiary nie przekraczają 1 cm, mogą jedynie, z uwagi na prawa fizyki, wytwarzać ultradźwięki o wysokiej częstotliwości, które szybko słabną. Podobnie jak u skakunowatych ich zaloty polegają więc na wysyłaniu skutecznych wiadomości w postaci wibracji wzdłuż łodygi rośliny. W przypadku sygnałów wzrokowych istotnymi czynnikami ich ewolucji są ich kontrast z tłem w świetle otoczenia oraz wrażliwość oka odbiorcy na określone długości fali. Zagadnienie to zbadano u 4 gatunków ptaków z rodziny gorzykowatych (rodzaj Pipra), które odbywają zaloty na różnych wysokościach amazońskiego
lasu deszczowego w Wenezueli. Samce 2 gatunków, które dokonują prezentacji w dolnej, ciemnej części lasu, mają niebieskie i czerwone czuby, które dobrze kontrastują z tłem, podczas gdy gorzyk złotogłowy bytujący na średnich wysokościach zwraca na siebie uwagę, przemieszczając się w naświetlone miejsce. Gatunek w koronach drzew ma biały czub, który maksymalizuje kontrast w jasnym świetle słonecznym.
