Обережно, птахи: Богомол хоче твій мозок

Вчені виробили здорову повагу до богомолів, мисливців за акробатами з тривимірним зором та ненажерливими апетитами.

Богомол, оснащений тривимірними окулярами під час експерименту, щоб визначити, чи бачать комахи в трьох вимірах. Висновок: абсолютно. Кредит. Університет Ньюкасла

Том Воган, фотограф, який тоді жив у долині Манкос в Колорадо, тримав біля свого будинку годівницю для колібрі. Одного ранку він пройшов крізь двері портика і помітив чорнобородого колібрі, який звисав збоку червоної пластикової годівниці, як бродячий різдвяний орнамент.

Спочатку містер Вон думав, що знає, що відбувається. "Я раніше бачив колібрі в стані жаху, - сказав він, - коли він висів прямо біля ніг, відновлюючи свої батареї, перш ніж впасти і полетіти".

При уважному розгляді пан Воган побачив, що колібрі висить не за ногами, а за головою. І забудьте про стрибки на батареях: птах був у полоні тридюймового зеленого богомола.

Богомол чіплявся задніми ногами за край годівниці, тримаючи свій пернатий улов у своїх потужних, здавалося б, благоговійних передніх лапах, і методично пережовував череп колібрі, щоб потрапити до поживної тканини мозку всередині.

"Він дивився на мене, коли годував", - сказав пан Воган. "Звичайно, я сфотографував це". Зненацька клацаючи затвором, богомол скинув частково обезголовлену їжу, проліз під годівницю - і почав загрожувати двом колібрі з іншого боку.

"Розмова про когнітивний дисонанс", - сказав пан Воган. "Я завжди думав про богомолів як про чудові речі, які можна мати у своєму саду, щоб позбутися від помилок, але виявляється, що вони іноді також шукають більшу здобич".

"Це дало мені нову повагу до богомолів", - додав він.

Настрої пана Вога перегукуються з колективом дослідників, які відносять богомолів до свого класу серед роючого класу Інсекти і виявляють цілий ряд навичок і пристрастей, завдяки яким богомоли поводяться як амбіційні хребетні.

Богомоли - це єдині комахи, здатні крутити головами і дивитись на вас. Ці пронизливі очі схожі на ваші, оснащені тривимірним зором і фовеєю - централізованою концентрацією світлових рецепторів - тим краще фокусуватись і відстежувати.

Богомол може стрибати так само безпомилково, як і кішка, керуючи своєю траєкторією шляхом складної серії поворотів, розподілених по ногах і тілі, і все це для забезпечення бездоганної посадки на смішно недоречну ціль майже кожного разу.

Апетит богомола також виявляється стрибковим і зв'язаним, і з мізерною увагою до приналежності харчового ланцюга.

За звичайною аліментарною послідовністю, комахи харчуються рослинами або одними, а потім птахи вистежують комах. Але так само, як є хижі рослини, такі як Венерина мухоловка, богомол полює на колібрі та інших дрібних до середніх птахів частіше, ніж усвідомлює більшість людей.

Джеймс В. Ремсен з Музею природничих наук при Університеті штату Луїзіана та його колеги задокументували 147 випадків хижацтва богомола на птахах у 13 країнах, що представляють усі континенти, крім Антарктиди, - що не дивно, сказав доктор Ремсен в одному з інтерв'ю, оскільки є на Антарктиді немає богомолів.

Найбільш поширеною мішенню були колібрі, але богомоли також переслідували плетень, сонячних птахів, медоїдів, мухолов, вірео та європейських малінів. Такі великі види, як китайський богомол, який виростає до чотирьох дюймів у довжину, були найзапеклішими тваринами, і самки були винні практично за все вбивство птахів, яке спостерігалося у всьому світі.

У двох зареєстрованих випадках самки бенкетували птахів під час копуляції з самцями. Іноді богомоли втягувались у грудну клітку птаха, але частіше вони йшли за головою, сказав доктор Ремсен.

"Вони кусають і їдять мізки, - сказав він, - що може означати, що це те, в чому вони професіонали".

Зараз деякі богомоли в Північній Америці, здається, вважають годівниці колібрі щасливими мисливськими угіддями. Крис Окамото, медсестра у відставці в Сан-Хуан-Капістрано, штат Каліфорнія, нещодавно прибігла, коли маленький син її маляра закричав, що богомол вирвав колібрі з її годівниці.

Побачивши, що птах уже мертвий, йому прокололи череп, пані Окамото та хлопчик влаштувались і спостерігали, як богомол з'їдає пташиний мозок. Коли богомол після їжі підкрався назад до годівниці, пані Окамото обережно відштовхнула його палицею. Не досить добре.

"Почало повзати назад до годівниці", - сказала вона. "Отже, ми його повністю забрали і поставили через паркан".

Дослідники підкреслюють, що хижацтво птахів богомолами залишається рідкісним і незначним у порівнянні з різаниною, пов'язаною, скажімо, з вільно кочуючими котами. Тим не менш, те, що комахи навчилися шукати їжу для птахів, означає "ще один крок у пізнанні", сказав доктор Ремсен. "Нам пощастило, що богомоли не нашого розміру".

"Певна особистість"

Полювання є професійним товарним знаком порядку богомолів: 2500 відомих видів - це хижаки, як правило, комах та інших дрібних безхребетних. Деякі богомоли переслідують свою здобич, але багато з них - довершені художники-засідки, які з дзен-тихом чекають у траві або серед квітів слушної хвилини, щоб вдарити.

Їх найближчими родичами є таргани, від яких вони розійшлися близько 250 мільйонів років тому, сказав Гевін Дж. Свенсон, куратор зоології безхребетних в Клівлендському природно-історичному музеї та провідний орган з питань богомолів. Сімейну схожість все ще можна побачити у довгих струнких антенах та трикутній, чужорідній формі голови, серед інших особливостей.

Але богомоли підносяться над сплющеною колючою позою, від якої таргани виглядають такими ... шкідливими. Богомоли "надзвичайно харизматичні", сказав Вільям Д. Браун, який вивчає їх у Державному університеті Нью-Йорка у Фредонії. Ці великі очі, як вони звертаються, щоб дивитись на вас, надають їм "певної особистості", якої бракує більшості комах, додав він.

Молекулярні та еволюційні дослідження дозволяють припустити, що богомоли диверсифікувались паралельно з покритонасінними - не тому, що вони мали щось спільне з безпосередньо квітковими рослинами, а частково для ефективнішої здобичі комах, які їли або запилювали рослини. Деякі богомоли еволюціонували, щоб виглядати як ефектні квіти, канкан смертоносних зародків.

Ці показники не люблять грати на стінах. Наприклад, богомоли-орхідеї Азії, як правило, уникають затримування навколо квітів, які вони імітують, і замість цього шукають ділянки зеленої рослинності. "Вони самі стають квіткою", - сказав доктор Свенсон. "Вони є помітним маяком для комах-запилювачів".

Чим більші квіткові запилювачі, тим об’ємніше вирощували своїх хижих богомолів, тим краще ловити, контролювати та споживати навіть добре озброєних джмелів та ос.

Інші богомоли нагадують вухасті гілочки, клаптики кори дерев або листя, що розкладаються, чудово поєднуючись із лісовим чагарником, стовбуром дерева або пологом, загадковим підходом до дурних майбутніх здобичей та власних хижаків. Найменші богомоли літають навколо листового сміття Австралії і "не більші за твої нігті", сказав доктор Свенсон. Однак богомоли Африки, що імітують палицю, можуть бути майже такими ж довжинами, як ваше передпліччя.

Богомоли знаходять свою здобич візуально, а їх надзвичайно витончений зір останнім часом привертає увагу дослідників. Дженні Ред з Інституту нейронауки при університеті Ньюкасла у Великобританії та її колеги нещодавно продемонстрували, що богомоли мають стереоптичне або тривимірне бачення, перше остаточне підтвердження таланту безхребетних.

Побачивши в стереофонічному режимі - тобто подумки триангулюючи трохи різні зображення, отримані двома очима, в єдину лінію зору - тварина може відчути глибину та відстань.

"Це складна здатність, і ми все ще намагаємося зрозуміти алгоритми, розрахунки, які використовує для цього наш власний мозок", - сказала доктор Рід.

Проте обчислення богомола однозначно робить. В експериментах, які обмінювали харизму на миле, дослідники обладнали богомолів крихітними саморобними тривимірними окулярами: фільтри, які ефективно розділяли два зображення, які бачила б богомол, дивлячись на екран.

Дослідники виявили, що богомол ігнорує світиться ящик на плоскому екрані під час перегляду без використання 3-D окулярів. Але як тільки фільтри були встановлені, мозок богомола обдурив ілюзію тривимірного об'єкта, що витає саме в потрібному "діапазоні улову", на дюйм, і почав вибиватися в порожній простір, ніби на потенційну здобич.

"Наш мозок на п'ять порядків більший за їхній", - сказав доктор Рід. "Отже, або наша зорова кора робить неймовірно вражаючі речі, про які я поки що не знаю, або ми могли б позбутися більшості з них і замінити мозок богомола".

Що, якби воно належало жінці-богомолу, неодмінно заплакало б, Потрібно їсти. За бездонним апетитом самки стоїть надзвичайний розмір яєчного корпусу, або оотеки, пінистої білкової маси, посипаної до 400 яєць, що може становити половину ваги її тіла.

Самка виділяє опуклу капсулу на гілочку або іншу поверхню, де вона твердне і захищає яйця в міру їх розвитку. Робота настільки енергоємна, що вона рідко може керувати бісом.

Труднощі забезпечити достатню кількість калорій для виготовлення отеки може допомогти пояснити, чому самки деяких видів богомолів чудово вступають у статевий канібалізм - поглинаючи своїх подружніх партнерів після або навіть під час копуляції. Тема активних досліджень залишається: чи богомол-сам активно жертвує собою заради свого потомства, чи просто не в змозі відійти від жінки?.

Доктор Браун із SUNY-Fredonia та Кетрін Л. Барі з Австралійського університету Маккуорі показали, що чоловіки, які їли канібалізм, народжували приблизно на 60 яєць більше, ніж батьки, що не канібалізувались, що на 20 відсотків більше порівняно зі стандартним доповненням оотеки з 258 яєць.

Висновок: Якщо у самця, провівши 3,5 години в типовому поєднанні богомола, є більше шансів зустріти другу плідну самку десь по лінії, репродуктивна логіка диктує, що йому слід спрямувати свого внутрішнього олімпійця.

Або стрибати - богомоли це добре роблять. В іншому наборі експериментів на тему кіно Малкольм Берроуз з Кембриджського університету та його колеги показали, що коли вони тримали олівець вертикально перед молитовною богомолою на потрібній відстані, яка варіювала залежно від розміру богомола, комаха не втрималася: вона стрибнула на олівець.

"Ви могли бачити, як він сканує головою, зважуючи, наскільки далеко знаходилась ціль і в якій орієнтації, а потім вона успішно стрибнула б і приземлилася", - сказала доктор Берроуз. "Ми думали, як на землі воно може маневрувати своїм тілом з горизонтальної поверхні на вертикальну і робити це так точно кожного разу?"

Щоб деконструювати рухи, дослідники зробили високошвидкісне відео стрибків богомолів. Вони визначили, що богомол вигнув зчленований живіт вгору, обертав передні ноги проти годинникової стрілки, а задні - за годинниковою стрілкою, і перемикав переднє та заднє обертання один раз, а потім назад - все протягом 70 тисячних секунд.

Вигин середньої стійки був ключовим. Коли дослідники приклеювали живіт, щоб запобігти його згинанню, «богомол врізався головою в ціль», - сказала доктор Берроуз.