Új fajok is keletkezhetnek az álcázás révén

2011.05.15. 9:13

A mimikri az evolúciós alkalmazkodás egyik legszembetűnőbb formája. Szűkebb értelemben csak más élőlények különböző jellemzőinek utánzását takarja, tágabb értelemben azt is mimikrinek tekintjük, ha az élőlény a körülvevő élettelen környezeti tárgyak színéhez, formájához vált hasonlóvá az evolúció folyamán. A legújabb kutatásokból kiderült, hogy a mimikri nemcsak a túlélés, de a fajképződés szempontjából is fontos evolúciós tényező.

A mimikri jelenségét Darwin kortársa, Henry Walter Bates, angol természetbúvár fedezte fel, amikor felfedezőútra indult Amazóniába az evolúciós elmélet társszerzőjének tekintett Alfred Russel Wallace társaságában. A két kutató a fajok eredetére keresett bizonyítékokat. Tizenegy éves útjuk során Bates észrevette, hogy az Európában gyakori fehérlepkék (Pieridae) helyi rokonainak megjelenése feltűnően hasonlít a tarkalepkékéhez (Heliconidae): azok is feltűnő vörös és sárga mintázatúak voltak. Bates arra is rájött, hogy a tarkalepkék mérgezők, így a ragadozók elkerülik őket. Ezért levonta azt a - helyes - következtetést, hogy az ártalmatlan fehérlepkék a mérgező tarkalepkék figyelmeztető színének utánzásával védekeznek a ragadozók ellen.

Bates 1859-ben, A fajok eredete megjelenésének évében tért vissza Angliába, így az ő felfedezése az "utánzókról" lett az első független bizonyíték, amely megerősítette Darwin elméletét a természetes kiválasztás révén történő evolúcióról. Darwin elmélete ugyanis azt állította, hogy azok az élőlények maradnak életben és produkálják a legtöbb utódot, amelyek legjobban megfelelnek a környezet kihívásainak, így ezek a pozitív tulajdonságok egyre gyakoribbá válnak a rákövetkező generációkban.


Különféle tarkalepkék - a fajképződés kezdete

Abban az időben kevés biológus ismerte fel a természet "színészeinek" jelentőségét. Napjainkban azonban a mimikri egyre inkább az evolúció tanulmányozásának modellrendszerévé válik. Tökéletesen megfelel a célnak, hiszen mind a szelekciós nyomás (ragadozás), mind a szelekció által érintett jellegzetességek egyértelműek. Valójában a legegyszerűbb, legletisztultabb formában mutatja be az evolúció folyamatát. A mimikri új formáinak - kémiai, akusztikai, viselkedésbeli mimikri - felfedezése szintén ösztönözték az ilyen irányú kutatásokat.

A mimikri különböző formái

Kezdetben a mimikrit kizárólag vizuális hasonulásnak tartották. Kiderült azonban, hogy a mimikrinek számos más formája létezik, amelyek közül sok gyakran fontosabb, mint a vizuális mimikri. A kémiai mimikrire kitűnő példa a Magyarországon is honos nagyfoltú hangyaboglárka (Maculinea arion) esete. Nagy-Britanniában a lepkefaj állománya a 20. században jelentős hanyatlásnak indult, és 1979-re kipusztult az országból. Elkeserítő módon, éppen ebben az évben jött rá Jeremy Thomas, az Oxfordi Egyetem kutatója, hogy miért buktak meg a természetvédelmi próbálkozások.

Felfedezték, hogy a lepke hernyójának életben maradása egy általa utánzott vöröshangyafajtól függ. A hernyó élete első szakaszában a birkák, nyulak és más növényevők által rövid füvűre legelt, meleg mészkősziklákon növő kakukkfüvön él. Harmadik vedlése után lepottyan a földre, ahol megtévesztő hadműveletbe be kezd. Olyan kémiai anyagokat termel, amelyek odavonzzák a környékbeli hangyákat. A hangyák becipelik a hernyót a fészkükbe, és szó szerint királynői bánásmódban részesítik, etetik és gondozzák őt. A hernyó a fészekben bábozódik be, és lepkeként hagyja el föld alatti "gyerekszobáját".

De hogy függ ez össze a lepke kipusztulásával? Kiderült, hogy a lepkehernyókat gondozó hangyák csak rövid fűben szeretnek élni. A legeltetés visszaszorulásával a hangyák száma is megcsappant, és ez végzetes következményekkel járt a lepkékre nézve. Thomas felfedezésének hála a kutatóknak az 1980-as években sikerült visszatelepíteniük a hangyaboglárkát Nagy-Britanniába, és gyepgondozással a hangyák számát is megfelelő szintre emelni.

Az akusztikus mimikri legismertebb példáit az éjjeli lepkék és a denevérek fegyverkezési hajszájában figyelhetjük meg. A denevérek ultrahangos tájékozódási rendszerükkel tájolják be zsákmányállataikat, többek közt a lepkéket. Sok éjjeli lepke azonban érzékeli a denevérek "radarjeleit". A védekezés legegyszerűbb módja, hogy a jelek észlelésekor a lepke egyszerűen lepottyan a földre. A Bertholdia trigona medvelepke azonban valódi hangradarzavaró védekező mechanizmust fejlesztett ki az evolúció folyamán, amely hatékony védelmet nyújt számukra az éhes denevérek ellen.

 

 

Tűzhalat utánzó Thaumoctopus

A viselkedésbeli mimikrire az álcázás nagymestereinél, a polipoknál figyeltek fel. 1998-ban az Indonéziában dolgozó biológusok fedeztek fel egy kis polipot, amelyet lenyűgöző álcázási képességei miatt utánzópolipnak (Thaumoctopus mimicus) neveztek el. Ez a pár centiméteres állat nemcsak színezetével képes beleolvadni a környezetébe, hanem viselkedésével egy sor tengeri állatot képes utánozni, köztük a mérgező tűzhalat, a csíkos tengeri kígyót és a lepényhalat. Az állatoknak nemcsak a színét és a mintázatát másolja le tökéletesen, de karjai megfelelő mozgatásával még az alakjukat és a viselkedésüket is.

Mimikri és a fajképződés

Most térjünk vissza a Bates által megfigyelt Heliconius lepkékre. Az utóbbi években kiderült, hogy ezek a lepkék nemcsak a mimikri felfedezésében játszottak döntő szerepet, hanem a fajképződés megértéséhez is közelebb vihetnek. A kutatók fölfedezték, hogy az általában a kék különböző árnyalataiban pompázó H. cydna lepkék között kezdenek elterjedni a sárga csíkos változatok.

Az alaposabb vizsgálatok kiderítették, hogy a színváltozatot egy mutáció okozza. Eddig még nincs semmi különleges a dologban. Igen ám, de az is kiderült, hogy a sárga csíkos lepkék szinte kizárólag hasonló színezetű lepkékkel hajlandók párosodni. Ennek oka - mint Marcus Kronforst, a Harvard Egyetem genetikusa kimutatta -, hogy a szárnyszínt meghatározó gén kapcsoltan öröklődik a párválasztást befolyásoló génnel. Ily módon viszont létrejön a fajképződés (speciáció) legfontosabb előfeltétele, a reproduktív (szaporodásbeli) izoláció.

Az új színváltozatok egyelőre még nem képeznek új fajt, de a jelek szerint a mimikri megteremti a lehetőségét, hogy a nem is olyan távoli jövőben teljesen elkülönüljenek fajtársaiktól.

KAPCSOLÓDÓ CIKK